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首次发现大气矿尘可提高类地行星宜居性

2020-06-10 09:25:23  来源:科技日报

英国《自然·通讯》杂志9日发表的一项天文学研究,大气矿尘对类地行星的宜居性产生重大影响——会提高系外行星的潜在宜居性。这项发现意味着未来对系外行星解读结果将有所改变,当研究类地系外行星时,必须要考虑矿尘的潜在影响。

所谓“宜居带”,指的是恒星周围存在一个表面可能有液态水的类地行星的区域,因此它是搜索地外生命的重点目标。而位于“宜居带”的行星也意味着是适宜人类生存的行星,科学家一直在试图寻找到这样的星球。

在过去20年里,已有数以千计的系外行星被发现,它们通常距离自己的恒星太远或太近,导致温度不是太热就是太冷;少数位于“宜居带”的行星,又很难拥有液态水以及像地球一样的自然环境。

现在科学家们认为,一颗星球的宜居性也取决于该行星大气的组成。而矿尘——行星表面的碳—硅酸盐物质很可能影响气候系统,但是在此之前,在构建系外行星的气候模型时一直被忽略了。

鉴于此,英国气象局科学家伊安·波特尔及其同事通过模拟方式,首次揭示了大气矿尘如何对类地系外行星的宜居性产生重大影响。他们发现在潮汐锁定的行星上(始终以同一面朝向恒星),矿尘会使行星的阳面降温,使阴面升温,从而扩大了这类行星的宜居带范围。他们认为矿尘可以减缓宜居带内缘行星的水流失,也可以温暖宜居带外缘的行星。

通过模拟系外行星的透射光谱,研究团队还发现,矿尘会模糊关键生物标志物(如水蒸气和氧气)的存在,这说明,未来在解读有关系外行星宜居性的观测结果时,必须将这一点考虑在内。而只有人们对系外行星大气的物理、化学和动力学性质有了进一步认识,才能真正了解系外行星的气候环境和系外生命存在的可能性。

总编辑圈点

人类为了在茫茫宇宙中寻找同类,真是操碎了心。毕竟,像地球这样的行星,简直是宇宙的奇迹。现在我们已经知道,一颗有生命的行星,它距离恒星的位置不能太近也不能太远,它最好要有大气和水,要有稳定安全的环境,让生命有足够时间演化。现在科学家又发现,以前建模时漏掉了一个重要考虑因素——行星的矿尘。矿尘可以帮助一颗行星“逆天改命”,让干燥的没那么干燥,让寒冷的没那么寒冷。人类详尽考量各种因素,期待早日与浩渺宇宙中的其他生命相遇。

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