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爱彩人网-这是现在观测到的最适合寓居的系外行星
2019-11-25 11:09:14

1.

在太阳系之外,地理学家现已爱彩人网-这是现在观测到的最适合寓居的系外行星发现的行星数量现已超过了4000颗,它们都围绕着其他的恒星工作。惋惜的是,咱们对这些行星却知之甚少——大多数情况下咱们只知道它们的质量和半径。

但假如咱们想要知道一颗行星是否能够孕育出生命,就需求更多的信息。特别是,地理学家想要知道这些行星上是否有大气层的存在,以及假如有,那它们的成分和构成是什么。这是现在咱们缺失而又要害的信息,因为大气中假如有水、氧气和甲烷,就意味着这颗行星或许能够支撑生命的开展。

一颗行星所具有的大气层(假如有)在刻画其内部环境或它的外表方面爱彩人网-这是现在观测到的最适合寓居的系外行星起着要害作用。它的成分、稳定性和结构都供给了重要的头绪,让咱们有时机了解它是什么样的。因而,经过大气研讨,咱们就能够了解这颗行星的前史,研讨它的可宜居程度,并终究探究生命的痕迹。

地理学家研讨系外行星的首要办法是凌日光谱法。当一颗行星工作到它绕其工作的母星和地球的中心时,就是所谓的凌日。当凌日发作时,一小部分的星光会经过行星的大气层,并与大气层内所含有的化学元素相互作用。星光会被大气内的原子或分子吸收或偏转。

在凌日期间,地理学家经过观测星光,能够在恒星光谱中找到系外星系大气的痕迹。每一种元素都会在光谱上留下共同的吸收线,这些线提示了大气的成分。

现在,对系外行星大气的研讨是有限的,因为这种丈量需求十分高的精度,这是现有仪器所无法到达的。但现在,研讨人员现已在相似木星或海王星的气态行星的大气层中发现了水的分子特征,此前从未在较小的行星中发现过。

在一项宣布在《天然地理》的新研讨中,科学家榜初次成功地在一颗或许合适寓居的系外行星中,勘探到了大气层中爱彩人网-这是现在观测到的最适合寓居的系外行星的水蒸气。

2.

○ 系外行星K2-18b。| 图片来历:M. KORNMESSER, HUBBLE/ESA

2015年,系外行星捕手——开普勒太空望远镜发现了K2-18b,这是它发现的数百颗“超级地球”中的一员。超级地球是指介于地球和海王星之间的行星。

K2-18b间隔地球110光年之外,它围绕着一颗温度远低于太阳的昏暗红矮星工作。K2-18b的质量是地球的8倍,半径是地球的2.5倍,它的公转周期是33个地球日,所以那里的一年相当于地球上的一个月。

此外,这颗星球与其母星的间隔使它qia处于“宜居带”,这意味着它有合适的温度来保持液态水。

2016年和2017年,地理学家Bjrn Benneke领导的一个小组运用哈勃太空望远镜勘探K2-18b,以寻觅行星经过其母星前时大气层的痕迹。行星大气中的分子吸收了恒星特定波长的光,提示地理学家留意它们的存在。

新论文的榜首作者Angelos Tsiaras和他的搭档从一个公共档案中获取了数据,并运用专门规划的软件进行剖析。他们发现,这颗行星有大气层,而且发现了水蒸气分子的特征。此外,大气中还包括了氧和氦。

这是研讨人员能够初次成功的在一颗非气态行星周围,勘探到了包括水蒸气的大气层。

3.

这是否意味着K2-18b是一颗宜居星球,且能够开展出生命?

要界说一颗系外行星为宜居行星,需求满意许多的要求。例如:小乒和小乓

  • 行星需求处于能够保持液态水的宜居带;
  • 行星需求有一个大气层,能够维护它们不受来自母星的任何有害辐射;
  • 行星需求存在液态水,因为水对生命至关重要。在国际中,水蒸气十分遍及,但要制造出液态水却不简单,因为这需求有恰当的压强和温度;
  • 以及其他的规范,比方大气中是否存在氧气等。

Tsiaras表明,到现在为止,咱们观测到有大气层并包括水的行星都是气态巨行星,它们与木星、土星和海王星更为相似。K2-18b是现在咱们所观测到的最宜居的候选行星,因为它是仅有一颗满意三个宜居条件的系外行星:合适的温度、大气和水的存在

可是,依据现在所收集到的数据,咱们还不能够切当地说出这颗行星有多大的概率能支撑生命的存在。因为关于K2-18b还有许多不知道之处。它或许是由岩石构成,有很大的大气层,但也有或许爱彩人网-这是现在观测到的最适合寓居的系外行星它是一个大部分或许悉数被水掩盖的“水国际”。

Benneke和他的搭档更进一步用斯皮策太空望远镜观测了K2-18b。结合哈勃、斯爱彩人网-这是现在观测到的最适合寓居的系外行星皮策爱彩人网-这是现在观测到的最适合寓居的系外行星和开普勒的数据,他们发现在行星大气的某个层上构成了云,吸收的星光比其他层更多。当他们模仿该星球的气候时,他们发现云层凝聚的区域有合适的压强和温度以构成液态水,这意味着这颗星球上很或许有液态雨滴。

Benneke以为,这些雨滴或许永久不会落到地面上。相反,当它们抵达大气层中的某一个点时,因为那里的压强和温度十分高,水滴便会蒸发掉。然后水又会上升到大气中,凝聚成云,然后又会降下来。但并不是一切的系外行星专家都赞同Benneke的定论。

未来,经过如JWST和ARIEL等下一代望远镜,咱们将能发现更多关于K2-18b的化学成分、云层掩盖和大气结构的信息。这将有助于咱们了解它到底有多合适寓居。

在可预见的未来,咱们无法发射任何勘探器前往上110光年之外的K2-18b。但咱们却能够发现跟它相似,却离咱们要近得多的行星。终有一天,咱们将有时机答复一个最陈旧的问题:咱们在国际中是否是孤单的。

编译:Zwicky

参阅来历:

https://www.nature.com/articles/s41550-019-0878-9

https://arxiv.org/pdf/1909.04642.pdf

https://www.sciencenews.org/article/first-known-exoplanet-rain-clouds-water-droplets

https://theconversation.com/how-we-detected-water-on-a-potentially-habitable-exoplanet-for-the-first-time-123239