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最新研究:紅矮星或是搜尋系外行星的最佳選擇

來源:搜狐科學       更新時間:2012-2-27 10:56:21
 
藝術家描繪的一顆年輕紅矮星被三顆行星所環繞,這樣的恒星比太陽更加昏暗,但最新研究表明紅矮星更適宜生命體的存在 藝術家描繪的一顆年輕紅矮星被三顆行星所環繞,這樣的恒星比太陽更加昏暗,但最新研究表明紅矮星更適宜生命體的存在

太陽系中水星軌道及其他行星軌道 太陽系中水星軌道及其他行星軌道

  【搜狐科學消息】 據美國太空網站報道,研究人員最新一項研究稱,像紅矮星這樣的恒星系統是首選適宜生命存在的太空區域,其宜居性遠超過之前科學家所預計的。

  紅矮星也被稱為M恒星,是比太陽略昏暗的恒星,質量僅相當于太陽的10-20%。它們在宇宙中占據四分之三的恒星數量,近期科學家研究發現紅矮星遠比之前所預計的更加普遍,占據宇宙中恒星數量的80%。

  紅矮星如此普遍使得天體物理學家置疑是否它們是否是宜居行星的最佳聚集地,越來越多的行星發現環繞在紅矮星附近,例如:一顆質量是地球4.5倍以上的“超級地球行星”—— GJ 667Cb,近期發現環繞在紅矮星GJ 667C周圍。英國東安格里亞大學大氣物理學家馬努基-喬什說:“目前發現越來越多的恒星,因此天文勘測研究將從理論和預測方向轉移至系外行星的真實數據。”

  一顆恒星的宜居區域取決于行星表面是否存在液態水,由于地球上遍布液態水從而具備了孕育生命的條件,越是遠離一顆恒星,這樣的星球就越寒冷,表面的液態水就越有可能凍結;反之,如果過于接近一顆恒星,這顆星球則過于熾熱,將表面所有液態水蒸發。

  由于紅矮星比太陽的溫度低,紅矮星系統內的行星必須非常接近恒星,才有可能生存任何形式的生命,在許多情況下,行星與主恒星之間的距離應當小于水星和太陽之間的距離。白矮星的這種行星親密性更易于進行搜尋系外行星,行星越鄰近恒星,其發生日蝕的概率就越高,比其他恒星系統更容易發現凌日行星。然而,過于接近恒星也具有一定的劣勢,例如:恒星的引力牽引所形成的潮汐作用將對鄰近的行星造成嚴重破壞,或許會導致出現“潮汐金星”,使其損失表面水資源。同時,不足30億年歷史的年輕紅矮星可能非常活躍,每天會數次噴射耀斑,導致紫外線輻射高達100-10000倍正常指數,潛在地對鄰近行星表面無法孕育生命,甚至使行星的大氣層產生脫離。

  目前,科學家發現紅矮星中存在適宜行星的概率遠大于之前的預測,這將意味著未來或許會在紅矮星周圍發現更多的適宜行星。一顆恒星的宜居性取決于它的溫度,有多少恒星光線被行星吸收或者反射。像冰和雪等冷凍水可以反射光線,這意味著將有助于降溫行星,我們地球就存在著這一現象。喬什說:“如果一顆巖石行星環繞紅矮星運行,并且行星表面存在著水資源,當該行星的溫度足夠低時,其表面的水資源將轉變成冰或者雪。就紅矮星周圍環繞的奇特巖石行星而言,現已發現海王星類型和亞海王星類型的行星。”

  研究人員計算機模擬了環繞兩個真實存在紅矮星系統的行星表面冰雪如何反射恒星光線,冰和雪很少反射較長、較紅色的波長,而紅矮星明顯開始反射紅色光線。科學家發現環繞紅矮星的行星將吸收更多的光線,遠超出之前科學家的預測,從而使行星表面更加溫暖。這意味著環繞紅矮星宜居地帶外部邊緣比之前科學家所預測的區域要延伸10-30%。

  喬什在接受《天體生物學雜志》采訪時說:“我非常驚奇紅矮星的宜居地帶范圍如何大,這些地帶行星表面存在液態水的穩定性要超出之前的預計。”他還強調稱,目前他們僅關注了行星表面冰水和雪產生的效應,其他一些因素或許也非常重要,尤其是涉及到行星吸收和反射能量的因素,例如:冰凍二氧化碳,一氧化二氮和甲烷等。我們并未關注到大氣吸收水蒸汽或者二氧化碳等氣體的輻射效應,在今后的研究中應當重點進行分析。

  喬什和羅伯特-哈伯勒將這項研究的詳細情況發表在1月23日出版的《天體物理學雜志》上。(卡麥拉)

(責任編輯:羅園)
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