論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1806.06822
Haqq-Misra & Heller (2018)
Exploring exomoon atmospheres with an idealized general circulation model
(理想化された大循環モデルによる系外衛星大気の探査)

概要

最近の研究では，大きな系外衛星は木星よりも重い系外惑星の周りの降着円盤で形成可能だと考えられている．これらの惑星は太陽型星周りの 1 AU 周辺に多く，これらの惑星が持つ仮説上の衛星は居住可能性の研究対象として興味深い．

技術の発展により，ケプラーや，将来の CHEOPS や PLATO による宇宙空間からのミッションによって，系外衛星を発見することが可能になることが期待される．

系外衛星の気候は，系外惑星のものとは大きく異なる可能性がある．これは，衛星の昼夜サイクルは，公転周期と同期している衛星の自転によって決定されるからである．さらに，衛星大気上層への惑星からの放射と，衛星表面での潮汐加熱が大きいため，これらは系外衛星中でのエネルギー再分配に影響を及ぼす．

ここでは，理想化された general circulation model (大循環モデル) を，単純化した水理学，輻射と対流過程と合わせ，系外衛星の大気の計算を行った．太陽類似星から 1 AU の距離を公転する 10 木星質量の惑星を公転する，2.5 火星質量の衛星での表面温度，風速，平均子午面循環，エネルギー輸送を計算した．

その結果，若い巨大惑星からの強い熱輻射は，衛星の極域を温暖にする効果がある事が分かった．この効果は，氷アルベドフィードバックが存在しない場合の地球モデルで見られるものであり，力学的に駆動される極域の増幅と整合的である．

また，若く明るい巨大惑星からの水の多い系外衛星への熱輻射は，衛星からの水の損失を誘起するのに十分な強度を持つ．これにより，衛星での暴走温室が発生しうる．

惑星と同期自転をし，また暴走温室を経験しない衛星は，惑星からの照射による極の増幅と潮汐効果による地熱の加熱による，一定の極溶融を経験する可能性がある．

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