Host Stars and their Effects on Exoplanet Atmospheres: An Introductory Overview

ویرایش: [1st ed.] 
نویسندگان: Jeffrey Linsky  
سری: Lecture Notes in Physics 955 
ISBN (شابک) : 9783030114510 
ناشر: Springer International Publishing 
سال نشر: 2019 
تعداد صفحات: X, 273
[278] 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 18 Mb 

قیمت کتاب (تومان) : 34,000



مانند سیارات منظومه شمسی، سیارات فراخورشیدی شکل می‌گیرند، تکامل می‌یابند و به طرق مختلف با ستاره‌های میزبان خود تعامل دارند. همانطور که سیارات فراخورشیدی مواد بدست می آورند و به اندازه نهایی می رسند، اتمسفر آنها در معرض تابش شدید UV و X و بمباران ذرات با انرژی بالا از ستاره جوان میزبان قرار می گیرد. اینکه یک سیاره بتواند جو خود را حفظ کند و شرایط برای از دست دادن جرم قابل توجه هر دو به قدرت تابش و باد پرانرژی ستاره میزبان، فاصله سیاره فراخورشیدی از ستاره میزبانش، پتانسیل گرانشی سیاره فراخورشیدی و نیروی اولیه بستگی دارد. ترکیب شیمیایی جو سیاره فراخورشیدی.

این مرور مقدماتی فرآیندهای فیزیکی مسئول انتشار تشعشع و شتاب بادهای ستارگان میزبان را که با هم محیط سیاره فراخورشیدی را کنترل می کنند، با تمرکز بر موضوعات توصیف می کند. که برای درک اتمسفرهای فراسیاره ای بسیار مهم هستند اما معمولاً از منظر ستاره های میزبان مطرح نمی شوند. بر این اساس، هم ستارگان میزبان و هم سیارات فراخورشیدی به صورت مجزا مورد مطالعه قرار نمی گیرند، بلکه به عنوان سیستم های یکپارچه در نظر گرفته می شوند. میدان‌های مغناطیسی ستاره‌ای، که منبع انرژی برای پدیده‌های فعالیتی از جمله تابش پرانرژی و باد هستند، نقش مهمی در تعیین اینکه آیا سیارات فراخورشیدی قابل سکونت هستند یا خیر، بازی می‌کنند.این متن در درجه اول برای محققان و دانشجویان فارغ التحصیل که در حال مطالعه جو سیارات فراخورشیدی و قابلیت سکونت هستند، اما ممکن است پیشینه ای در زمینه فیزیک و پدیدارشناسی ستارگان میزبان نداشته باشند که محیطی را برای تکامل سیارات فراخورشیدی فراهم می کند. به جای پرداختن به بسیاری از جنبه های فنی، یک نمای کلی جامع از این موضوع گسترده ارائه می دهد، اما شامل فهرست بزرگی از مراجع برای راهنمایی کسانی است که علاقه مند به پیگیری این سؤالات هستند. افراد غیرمتخصص با پیشینه علمی نیز باید این متن را منبع ارزشمندی برای درک مسائل مهم تحقیقات سیارات فراخورشیدی معاصر بدانند.

Like planets in our solar system, exoplanets form, evolve, and interact with their host stars in many ways. As exoplanets acquire material and grow to the final size, their atmospheres are subjected to intense UV and X-radiation and high-energy particle bombardment from the young host star. Whether a planet can retain its atmosphere and the conditions for significant mass loss both depend upon the strength of the host star's high-energy radiation and wind, the distance of the exoplanet from its host star, the gravitational potential of the exoplanet, and the initial chemical composition of the exoplanet atmosphere.

This introductory overview describes the physical processes responsible for the emission of radiation and acceleration of winds of host stars that together control the environment of an exoplanet, focusing on topics that are critically important for understanding exoplanetary atmospheres but are usually not posed from the perspective of host stars. Accordingly, both host stars and exoplanets are not studied in isolation but are treated as integrated systems. Stellar magnetic fields, which are the energy source for activity phenomena including high-energy radiation and winds, play a critical role in determining whether exoplanets are habitable.This text is primarily for researchers and graduate students who are studying exoplanet atmospheres and habitability, but who may not have a background in the physics and phenomenology of host stars that provide the environment in which exoplanets evolve. It provides a comprehensive overview of this broad topic rather than going deeply into many technical aspects but includes a large list of references to guide those interested in pursuing these questions. Nonspecialists with a scientific background should also find this text a valuable resource for understanding the critical issues of contemporary exoplanet research.

Front Matter ....Pages i-x
 Why Are Host Stars Important for Understanding Exoplanet Atmospheres?  (Jeffrey Linsky)....Pages 1-3
 Stellar Activity–Phenomenology and General Principles  (Jeffrey Linsky)....Pages 5-13
 Magnetic Fields–The Source of Stellar Activity  (Jeffrey Linsky)....Pages 15-33
 Stellar Chromospheres: The Source of UV Emission  (Jeffrey Linsky)....Pages 35-60
 Stellar Coronae: The Source of X-ray Emission  (Jeffrey Linsky)....Pages 61-78
 Reconstructing the Missing Stellar Emission  (Jeffrey Linsky)....Pages 79-109
 Panchromatic Spectra of Exoplanet Host Stars  (Jeffrey Linsky)....Pages 111-126
 Stellar Winds  (Jeffrey Linsky)....Pages 127-156
 Activity Indicator Correlations  (Jeffrey Linsky)....Pages 157-177
 Host Star Driven Exoplanet Mass Loss and Possible Surface Water  (Jeffrey Linsky)....Pages 179-210
 Host Star Driven Photochemistry in Exoplanet Atmospheres  (Jeffrey Linsky)....Pages 211-227
 Space Weather: The Effects of Host Star Flares on Exoplanets  (Jeffrey Linsky)....Pages 229-242
 The Effects of Heterogeneous Stellar Surfaces on the Analysis of Exoplanet Transit Light Curves and Spectra  (Jeffrey Linsky)....Pages 243-256
 Star-Planet Interactions  (Jeffrey Linsky)....Pages 257-270
 Summary and Final Comments  (Jeffrey Linsky)....Pages 271-273