論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1511.09348
Salz et al. (2015)
Energy-limited escape revised
(エネルギー律速散逸の改訂)

概要

中心星に近いガス惑星からは、光蒸発的な質量放出が発生する。大気散逸率の計算にはしばしばエネルギー律速 (energy-limited)のコンセプトが使われる。ここでは高温のガス惑星の熱圏の流体計算を行い、エネルギー律速のコンセプトは重力ポテンシャルが log₁₀(-Φ) < 13.11 erg g^-1よりも小さい場合でないと有効ではない事を示す。

重力ポテンシャルが小さい場合は、中心星からの輻射のエネルギーは惑星からの質量放出を駆動するのに使われるが、重くてコンパクトな惑星 (> 13.6 erg g^-1)では、大気はより強く惑星の重力に束縛される。この場合、輻射のエネルギーはもっぱら H Lyαと自由-自由放射によって再放射される。従って流体力学的に安定な熱圏となる。この2つのレジームの中間では、大気の加熱効率の低下に従って惑星風も急速に弱くなる。

小さい惑星は、大きな熱圏を持っており輻射を受け取る断面積が大きくなるため大気の蒸発が増加する。

これらの計算から、加熱効率のスケーリング則と、熱兼の膨張した半径を与えた。どちらも重力ポテンシャルと輻射の水準に依存している。この改訂されたエネルギー律速のコンセプトは、水素主体のホットジュピターと同様に、スーパーアースサイズの惑星からの大気散逸にも用いることが出来る。

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