Influence of stellar spectra on the evolution of planetary atmospheres

点击翻译按钮获取中文摘要

「恒星型 (恒星スペクトル) の違いにより大気は保持されるのか、それともされないのか」という学術的問いに答えることを目的とし、数値計算、特に3次元多成分電磁流体力学 (REPPU-Planets) モデルを用いて様々な恒星環境下での惑星上層大気構造及び大気散逸機構を明らかにする。REPPU-Planetsを用いた研究では、将来的に実施予定である固有磁場と恒星風磁場の相互作用が及ぼす大気散逸への影響に関する論文が研究代表者らから出版されており (Sakai+, 2023, JGR)、本研究課題の将来発展につながるものであった。本研究課題においてREPPU-Planetsに用いる背景熱圏大気は研究協力者らが昨年度に出版した系外惑星大気モデル (Nakayama+, 2022, ApJ) を採用した。本熱圏大気モデルを用いる最大のメリットは、太陽系でしばしば用いられる太陽照射モデルEUVACよりも良い波長分解能で熱圏大気モデル、更にはREPPU-Planetsで開発予定であった電離率までも計算することができることから、REPPU-Planetsで新たに必要あった開発が格段に減ったことである。本熱圏大気モデルと電離率を用いて、比較的低XUV環境下なHD85512系及びGJ581系に火星型惑星を配置し、REPPU-Planetsにて計算を行った。惑星は太陽系火星と同じ太陽日射量となる位置に置き、XUV放射照度を規格化した。XUV放射照度、大気密度が各イオン種の大気散逸率に顕著に影響を与えることが本計算から理解され始めた。詳細な解析は引き続き行っていく予定である。本成果は、仙台で行われた惑星圏研究会にてポスター発表された。