論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1712.10027
Rugheimer & Kaltenegger (2018)
Spectra of Earth-like Planets Through Geological Evolution Around FGKM Stars
(FGKM 星まわりの地質学的進化を通した地球類似惑星のスペクトル)

概要

将来的な地球型惑星大気の観測では，地質学的な進化の異なる段階にある惑星を観測する可能性がある．異なる進化の経路を辿った，様々な種類の大気と惑星が観測されることが期待され，そのうち幾つかは異なる時期の地球に似ている可能性もある．

ここでは，地球類似惑星の大気の進化経路について，地質学的データに基づいて，生命誕生以前から現在の大気までのシミュレーションを行った．中心星のスペクトル型は F0V から M8V まで (有効温度 7000 - 2400 K) を考慮し，惑星の地質年代は 4 つに分割した，前生物的時代 (39 億年前)，20 億年前の酸素が台頭した時期，8 億年前，そして現在の地球である．
これらの状態の，可視光から赤外線までのスペクトルの特徴をシミュレーションした．特に，生命の痕跡 (biosignature) にフォーカスした．また，スペクトルにおける雲の効果も考慮した．

その結果，惑星の雲の被覆率の増加と，惑星の年齢の増加に伴い，生命の痕跡となるような気体の観測可能性は減少することが分かった．

可視光における酸素分子の特徴の観測可能性は，酸素濃度が低い場合は部分的に雲の存在に依存する．しかし特徴を僅かに減少させると惑星全体の反射率が増加するため，惑星からの検出可能なフラックスが増加する．
また，赤外線でのオゾンの特徴の大きさは，特に F 型星まわりの近紫外線が強い環境では．低い酸素濃度での大気の不透明度に実質的に寄与する．

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