Tidal Venuses: Triggering a Climate Catastrophe via Tidal Heating
Notice bibliographique
Résumé
Traditionally, stellar radiation has been the only heat source considered capable of determining global climate on long timescales. Here, we show that terrestrial exoplanets orbiting low-mass stars may be tidally heated at high-enough levels to induce a runaway greenhouse for a long-enough duration for all the hydrogen to escape. Without hydrogen, the planet no longer has water and cannot support life. We call these planets "Tidal Venuses" and the phenomenon a "tidal greenhouse." Tidal effects also circularize the orbit, which decreases tidal heating. Hence, some planets may form with large eccentricity, with its accompanying large tidal heating, and lose their water, but eventually settle into nearly circular orbits (i.e., with negligible tidal heating) in the habitable zone (HZ). However, these planets are not habitable, as past tidal heating desiccated them, and hence should not be ranked highly for detailed follow-up observations aimed at detecting biosignatures. We simulated the evolution of hypothetical planetary systems in a quasi-continuous parameter distribution and found that we could constrain the history of the system by statistical arguments. Planets orbiting stars with masses<0.3 MSun may be in danger of desiccation via tidal heating. We have applied these concepts to Gl 667C c, a ∼4.5 MEarth planet orbiting a 0.3 MSun star at 0.12 AU. We found that it probably did not lose its water via tidal heating, as orbital stability is unlikely for the high eccentricities required for the tidal greenhouse. As the inner edge of the HZ is defined by the onset of a runaway or moist greenhouse powered by radiation, our results represent a fundamental revision to the HZ for noncircular orbits. In the appendices we review (a) the moist and runaway greenhouses, (b) hydrogen escape, (c) stellar mass-radius and mass-luminosity relations, (d) terrestrial planet mass-radius relations, and (e) linear tidal theories. Key Words: Extrasolar terrestrial planets—Habitability—Habitable zone—Liquid water—Tides. Astrobiology 13, 225–250.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».