云顶娱乐最新版平台下载-TRAPPIST-1行星潜在大气层,或许适宜神秘生命存活!

  新浪科技讯 北京时间7月22日消息,据国外媒体报道,2017年2月,美国宇航局宣布邻近地球的TRAPPIST-1恒星系统中存在不少于7颗岩石行星!从那时起,天文学家进行了各种后续观察和研究,希望对这些系外行星更多地了解,他们一直试图了解位于该恒星宜居带的行星是否适宜生命存活。

  之前许多研究都关注TRAPPIST-1系统中的行星表面是否有充足的水,但同样重要的问题是它们是否有大气层,在近期一项研究中,一支研究小组对迄今为止所有TRAPPIST-1系统行星的观察进行了综述,他们指出,依据前期观察结果,该恒星系统中的行星存在大气层。

TRAPPIST-1系统多数行星是没有云层、存在低分子量大气层,类似于地球原始大气层。

  该研究发表在近期出版的《天体生物学杂志》上,是一支国际研究小组做出的结论,该国际研究小组成员来自:日内瓦天文台(GAO)、伯尔尼大学、波尔多天体物理实验室(LAB)、伦敦帝国理工学院天体物理学研究小组、以及科罗拉多大学大气和空间物理实验室(LASP)。

  最初,来自比利时列日大学的天文学研究小组利用凌日光谱学探测到TRAPPIST-1系统中的3颗系外行星,基于该方法,天文学家监测到TRAPPIST-1恒星光度变化,这是行星掠过恒星前方的结果(相对于观察者的角度)。

  该恒星系统被命名为TRAPPIST-1,用于纪念探测这些天体的天文仪器,即位于智利拉西拉天文台和摩洛哥de l’Oukaïmeden天文台的“凌日行星和星子小型望远镜阵列(TRAPPIST)”。2017年2月,科学家再次确认了4颗系外行星的存在。

  从那时起,TRAPPIST-1系统就被天文学家视为系外行星研究的最佳候选者,其中有许多原因,日内瓦天文台博士后研究员马汀·图尔贝特(Martin Turbet)称,TRAPPIST-1系统非常适合于生命宜居性研究,因为它是由适宜居住的系外行星组成的行星系统,易于观察,因此天文学家使用望远镜可观察它,TRAPPIST-1距离地球仅39光年,我们经常观测到该行星系统存在凌日现象,现已证实TRAPPIST-1是一颗半径很小的超冷矮星。

  简而言之,该恒星周围存在7颗系外行星,这意味着我们有许多次机会观测到该系统的凌日现象。在该情况下,当恒星释放的光环绕行星并穿过它的大气层时,天文学家能够收集到行星的光谱(该过程被称为透射光谱),然后科学家能够检查这些数据,从而确定存在哪些化学元素。

  由于TRAPPIST-1是一颗M类型红矮星,质量较低,温度较低,相对于其他类型恒星较昏暗,从该系统行星获得的透射光谱不太可能符合“凌日光源效应(TLSE,或简称为恒星污染)”。

  然而,迄今为止并不是所有的研究都令人鼓舞,事实上,多项研究表明,对于一些TRAPPIST-1系统行星而言,水可能构成它们质量的很大一部分(使它们成为“水世界”)。此外,基于红矮星的属性,TRAPPIST-1容易爆发耀斑,可能会对其行星大气层造成严重破坏。

一支研究小组对迄今为止所有TRAPPIST-1系统行星的观察进行了综述,他们指出,依据前期观察结果,该恒星系统中的行星存在大气层。

  一些研究显示,环绕红矮星的系外行星仍然适宜生命存活,只要它们拥有充足的大气层和云层覆盖来应对辐射,为了评估TRAPPIST-1行星是否具备这种大气层的可能性,图尔贝特和同事分析了迄今在TRAPPIST-1系统观测的所有数据资料。

  这些资料包括:对该系统行星的凌日观测、行星的密度测量、透射光谱分析、系统辐照环境、行星形成和迁移的理论、行星轨道稳定性、气候模型、以及行星在太空中损失多少气体的模型分析。

  图尔贝特说:“我们回顾了关于该话题的所有研究,从可用的最佳望远镜(哈勃太空望远镜、斯皮策太空望远镜、甚大望远镜等)至最复杂的理论模型,例如:三维数值气候模型。”

  最终,他们的发现非常令人振奋,首先,他们能确定TRAPPIST-1系统多数行星是没有云层、存在低分子量大气层,类似于地球原始大气层;其次,他们发现更令人信服的证据,显示那些存在大气层的行星很可能是由原子质量更高的元素组成,正如图尔贝特所描述的那样:“我们可以确定7颗TRAPPIST-1行星的大气层不太可能以氢为主,我们还认为如果TRAPPIST-1行星的大气层存在的话,很可能是以二氧化碳、氧气或者水为主的。”

  换句话讲,在7颗TRAPPIST-1行星中,那些存在大气层的行星极有可能存在生命,这意味着二氧化碳是一种必不可少的气候稳定剂,是生物体进行光合作用、生成氧气、氮气和水等挥发性元素所必需的。它还包括云层覆盖度,这不仅是水存在的迹象,而且还提供了抵御恒星辐射的保护。

  然而不幸的是,图尔贝特和同事无法断定TRAPPIST-1行星大气层中包含所有生命宜居元素,然而,基于我们目前对该系统的了解,无法对这些行星的宜居性进行准确判断。最后,要想知道这个系统中的系外行星是否适宜居住,还需要新一代望远镜的勘测数据进行证实。

  图尔贝特说:“新一代的太空任务——詹姆斯·韦伯太空望远镜和近红外陆基光谱仪,将有能力探测较重的分子,例如:二氧化碳、氧气、甲烷等,因此这些探测器有可能勘测TRAPPIST-1系统中的行星是否存在大气层,如果是这样,其大气层的组成元素包括什么?”

  目前,詹姆斯·韦伯太空望远镜计划2021年发射升空,而近红外陆基光谱仪预计在10年内装配完成。基于这些未来功能强大的探测器,天文学家有望最终揭晓银河系是否存在地外生命!(叶倾城)

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注