プロキシマ・ケンタウリｂの居住性I.

プロキシマ・ケンタウリの視線速度の変化から発見された系外惑星プロキシマｂ。形成されてから現在まで住み易いゾーンを公転し、７００万ｋｍからの照射強さを考えても水が残っているだろうと言われてます。以下、機械翻訳。

プロキシマ・ケンタウリｂの居住性I. 照射、形成から現在までの回転と揮発性物質の在庫

要約
Proxima ｂは地球の１.３倍の最小質量を持っている惑星です - Proxima Centauri 、非常に低い質量の、活性化している星と太陽の最も近い隣人の住み易いゾーン（HZ）の中で旋回して。 ここで我々は Proxima ｂの潜在的な居住性と関係がある多くの要因とその表面で液体水を維持するその能力を調査します。 我々は、惑星の現在の高エネルギー irradiance を推測することによって、段階を設定して、そして惑星が現在地球より多くの EUV 放射能ともう２５０時がレントゲン写真を撮る３０時を受けることを示します。 我々は不安定が Proxima ｂの生涯にわたって受け取ったモデリングに欠くことができない星のスペクトルの時間進展を計算します。 我々は同じく Proxima ｂの obliquity が多分空である、そしてそのスピンが同時であるか、あるいは３：２の自転公転共鳴で、惑星の奇行と 三軸性 のレベルによってであることを示します。 次に我々は Proxima ｂの水在庫の進展を考慮に入れます。 我々は我々のスペクトルのエネルギー分配を改善されたエネルギーによって制限されたエスケープ形式主義で惑星からの水素損失を計算するために使います。 恒星の活動の高いレベルにもかかわらず我々は、それが Hz １００ － その形成の後の２００ Myr － に達する前に、 Proxima ｂが１以下の地球海の水素の価値（EOH）を失う可能性が高いことに気付きます。 我々の仕事で最も大きい不確実は最初の水予算です、そしてそれは惑星形成モデルによって制限されません。 我々は Proxima ｂが実行可能な候補住むに適した惑星であると結論します。
キーワード。 星：個人： Proxima Cen － 惑星と衛星：個人： Proxima ｂ － 惑星と衛星：大気－ 惑星と衛星：地球型惑星 － Ｘ線：星 － 惑星星相互作用


１．イントロダクション
地球のような惑星の発見と性格付けは今日科学で最もエキサイティングな挑戦の間にあります。 過剰な岩だらけの惑星がケプラーのような両方のスペースベースのミッションによって近年発見された（Borucki およびその他.
２０１０； Batalha およびその他。 2013) そして通り過ぎて地面 - 基礎を置かれたラジアル速度モニタリング（市長およびその他. ２０１１）. Anglada - Escude およびその他。 （２０１６）が Proxima ｂ、１.３のＭの最小大量を持っている惑星の発見を知らせました - Proxima Centauri 、太陽への最も近いスターを旋回して。 表１が Proxima とその見いだされた惑星の特徴を示します。
仲間の中でと同様 － ここで、紙に包んでください（Turbet およびその他。 ２０１６、今後紙の上の II） － 我々は惑星居住性を定義している b. が簡単ではない Proxima の潜在的な居住性と関係がある多くの要因を取り上げます. 生命の兆候の捜索という環境で系外惑星で、惑星の表面の上の安定した液体水の存在は居住性の重要な特定のケースを表します。 傑出した光へのアクセスがない惑星の内部の中に限定されている生物圏の検出が本来の場所の探検を必要とするでしょう、そしてリモート観察のみ（ロージング２００５年）によって達成されないかもしれない考慮するべき強い熱力学の論拠があります。 表面居住性が水の一部が流れるような段階にあることを可能にするのに十分であるが、２７３のＫの上に（少なくとも地域的に）惑星の表面を維持するのに十分な水しかし同じく入ってくる傑出した不安定最低を必要とします。 Kasting およびその他によって定義されるように、傑出した不安定でのこれらの２つの限界は住むに適した地域のエッジ（HZ）を決定します。 （１９９３）。
Proxima ｂが、６５の radiative インプットで、その Hz 限度に含まれる１距離においてその星を旋回します － 地球の７０％の価値（S ?) 慎重な軌道の期間と星の量の見積もりに基礎づけられます（Delfosse およびその他。 2000) そして bolometric 輝き
（ドゥモリおよびその他。 ２００９； Boyajian およびその他。 ２０１２）. 保守派 HZ の内部の、そして外の限界は、それぞれ、本当に０.９と０.２のＳ ? と見積もられます（Kopparapu ２０１３）。 同期させられた惑星、内部のエッジｃ ould のために、１.５のＳと同じぐらい近くあってください - （ヤンおよびその他。
２０１３； Kopparapu およびその他。 ２０１６）.
Proxima ｂの 日射 が地球のに類似しているけれども、その居住性の文脈は非常に異なっています。 Proxima はただ１２％サンと同じぐらい大きい非常に低い質量の星です。 Proxima ｂがすでにできた後、 Proxima の輝きはその早い進展の間にかなり変化しました。 結果として、そして太陽系の進展と対照して、スターが年を取ったとき、 Proxima の Hz は内部に押し寄せました。 その内部のエッジが惑星の軌道（例えば、ラミレス＆ Kaltenegger ２０１４）に追いつく前に、 Proxima ｂが Hz の内にあって重要な量の時を過ごしました。 強い照射のこの段階は、 Proxima ｂの可能性が現代ヴィーナスと同じぐらい乾燥した HZ に入るという状態で、蒸発散を誘発する可能性を持っています。 我々は第４節でこの質問に戻ります。 回転がもう１つの Proxima ｂと地球の間の相違を表します：地球の引き寄せピリオドがその軌道のピリオドよりずっと短い間に、 Proxima ｂのローテーションは（今まで）そのホストスターと一緒に潮の相互作用によって影響を受けていました。
惑星は２つの共鳴を起こす引き寄せ状態の１つにある可能性が高いです（第４.６節　参照）。
このペーパーで我々はその生涯にわたって惑星の照射に関してすべての利用可能なインフォメーションを使って、そして潮がどのように惑星の軌道そして引き寄せの進展に影響を与えたか考慮に入れて Proxima ｂの激しやすい在庫の進展に焦点を合わせます。
もっと特定すると、我々は次の問題に対処します： 我々は、 原始惑星系円盤（セクション２）で起こっている水配達で重要なメカニズムを論じることによって、最初に惑星の最初の水内容を見積もります。
大気の損失レートを見積もるために、我々は水（FUV 、Ｈ Ly α）を photolyse する波長において Proxima のスペクトルを知って、そして、その恒星風の敷地と同様、エスケープ（柔らかいＸ線と EUV）を強力にして、高層大気を暖める必要があります。 なぜならこのような目的が、我々は大きさを提供しますから
惑星の軌道の距離（セクション３）においての Proxima の高エネルギー排気と風。
もっと良くシステムを制限するために、我々は Proxima とその惑星の歴史を調査します。 我々は最初にその構造的なパラメータの進展（半径、輝き）、その高エネルギー irradiance と粒子風の進展を再構築します。 我々は、それから、半メジャー、奇行とローテーションピリオドを含めて、システムの潮の進展を調査します。 これは我々が惑星の可能な現代のローテーション状態（セクション４）を推論することを可能にします。
すべての前のインフォメーションで、我々は惑星の 揮発物 の損失、すなわち、水の損失と Hz （楽なフェーズ）でそして Hz にある間に入る前のバックグラウンドの大気の損失を見積もることができます。 蒸発散、我々が制限された改善されたエネルギーを使うと計算するために、形式主義から逃れてください（Lammer およびその他。 ２００３； Selsis およびその他。 2007a） 流体力学的シミュレーション（オーウェン＆アルヴァレス２０１６年）に基づいた. このモデルは Bolmont およびその他によって使われました。 （２０１６）から褐色わい星の周りの惑星とトラピスト会修道士 - １の惑星から蒸発散を見積もってください（Gillon およびその他。 2016) （セクション５）。
結果について追跡処置をして、ペーパー II で我々は激しやすい貯蔵の上の機能と惑星のローテーションレートとして惑星で存在することができる可能な気候体制を調査します。

図１。 スペクトル 放射照度 が Proxima ｂと地球までに受け取った高エネルギー。 価値感は表２で人たちに対応しますが、１式当たりの周波数（すなわち、Ｈ Ly αをビンが；０.５ナノメートルで（そのために）養子にされる波長の幅で割りました）を計算しました。


図２。 Hz の内部のエッジの進化、 Proxima のための bolometric 輝きと XUV 輝き。 パネル：内部のものの進展がじりじり進むトップ
２つの異なった仮定のための Hz ：Ｓページ ＝ ０.９Ｓ - （破線　青いライン）、Ｓページ ＝ １.５Ｓ - （フルの青いライン）。 フルの黒いラインは Proxima の計測される軌道の距離に対応します。 一番下のパネル：０.１ m の星（オレンジで）のため、（赤の）０.２メートルと（青の）０.１２３メートルのための輝きの進展。
灰色の地帯は観測値に対応します（表１参照）。 黒い垂直の破線は推定 Proxima の年齢に対応します。