迄今仅发现了数十个潜在的宜居行星,可以等待宜居行星上生命的诞生和生长。依据科学家的最新研讨,国际充满了支撑生命的宜居行星,银河系或许存在600亿个适合生命活动的行星,生命行星随同在弱小光辉红矮星的周围。NASA的开普勒行星搜索器供给了数据,科学家经过数据剖析核算,每一个红矮星的宜居带存在一个地球标准的行星,红矮星是国际中一种最常见的恒星类型。科学家仔细剖析了掩盖在系外行星的气体云层特性,他们将宜居行星的数量提高了两倍。

芝加哥大学地球物理学的助理教授、科学团队的担任人多里安·阿博特解说了宜居行星数量被大幅提高的原因,行星上空的气体云反射太阳的光线,气体云阻挡了恒星一部分的辐射热量,然后将行星外表的温度下降下来;气体云吸收了行星外表的红外线辐射,它的温室效应将行星外表的温度提高上去。气体云对行星外表发挥了一种恒温器的效果。恒星的宜居带指的是在恒星外侧的一个温度适合的区域,岩体行星在宜居带坚持了外表的水分,而液态水是生命生长的必要条件。

(图片显现:一个具有气体云和外表水分的行星,在一个红矮星周围沿轨迹滚动,艺术家的图绘展现了恒星系Gliese581,芝加哥大学和西北大学的研讨人员证明:在宜居带沿着红矮星工作的行星数量比曾经的估量要多得多。)

假如一个行星太接近主恒星,那么行星外表的水将会彻底蒸腾;假如一个行星太疏远主恒星,那么行星上的水将会冰冻。红矮星与太阳比较是一种光线暗淡、温度较低的恒星,红矮星周围的宜居带愈加舒适而温暖。依据西北大学的博士后研讨员尼古拉斯·考恩的核算,在承受相同数量的热量辐射时,地球需要在太阳周围的轨迹上工作一天的时刻,而在一个低质量行星需要在矮星周围的轨迹工作一个月、或两个月。

假如在红矮星周围的轨迹工作一个温暖而宜居的行星,那么行星距红矮星太近,红矮星将会对宜居的行星发作“潮汐确定”,行星的“向阳一面”一直面向主恒星,就像月球的“向地一面”一直面向地球,矮星周围宜居行星的“向阳一面”永久地遭到光线照耀。假如矮星周围的宜居行星存在液态的水,那么科学家运用未来的詹姆斯·韦伯太空望远镜,他们或许可以探测到液态的水。

(图片显现:经过模仿的气体云团(白色)掩盖在潮汐确定的行星(蓝色)上空,芝加哥大学和西北大学的科学家用全球气候体系的模型来测验处理天文学的宜居带问题。)

科学团队用3D技能模仿了行星上空的“气体云团效应”,红矮星对周围的行星发作了“潮汐确定”,气体云内的空气和湿气向行星被“潮汐确定”的一面集合,在面向恒星的行星上空形成了高反射性的气体云层,永远在正午方位的行星外表处于气体云层的下方,在在气体云层和行星外表之间发作了激烈的对流现象,气体云对行星外表的温度发作了调理效应,在宜居带的内侧发作了凉快的效果,然后扩展了宜居带的规模、或让更多的行星进入宜居带的规模,科学家因而成倍地扩展了宜居行星的数量。气体云的存在使得在更接近主恒星的行星外表坚持了足够的液态水。

西北大学的天体物理学家考恩组成了一支跨学科的科学团队,他们专门研讨气体云的调理效应对宜居行星的影响。银河系的大多数行星在红矮星的轨迹工作,气体云具有一种恒温器的功用。科学家不用到悠远的太空去搜索宜居行星,温暖而舒适的宜居行星在咱们银河系的散布超乎幻想。经过严厉的核算机模仿,科学团队对气体云的特性和影响进行了准确剖析,曩昔的几十年,科学家相同模仿和核算了坐落宜居带的系外行星,它们在绕主恒星工作时怎么坚持行星外表的水分,但是,曩昔的模仿和核算没有考虑气体云效应的影响,限制、或缩小了宜居带的规模。

(图片显现:气体云团对地球气候发作了首要影响,经过将太阳光线反射到太空的方法,气体云下降了地球行星的温度;经过吸收和从头开释红外线辐射热量,气体云提高了地球行星的温度。假如气体云团仅有反射的机制,那么地球将将成为一个冰雪国际;假如气体云团仅有吸收和从头开释红外线的机制,那么地球在温室效应效果下将会干燥,就像在金星发作的那样。)

芝加哥大学的多里安·阿博特、杨军和西北大学的尼古拉斯·考恩结合为“三人小组”,他们以为系外行星的气体云效应可以得到查验,未来的詹姆斯·韦伯太空望远镜可以承当查验的任务。他们初次用三维图画技能模仿和核算了气体云团效应。曩昔用一维图画技能模仿了坐落宜居带的系外行星的活动,首要考虑了“笔直维度”:温度在行星外表的上空随高度不同而发作变化。曩昔的模仿和核算没有考虑气体云对行星宜居带的影响。科学团队选用的剖析模型与气候学家运用的对地球气候的预告模型大致相同。“三人小组”在芝加哥大学搭建了由216台核算机组成的网络体系,处理模仿的数据用去了几个月的时刻,《天体物理学通讯》杂志刊登了团队细节性的研讨成果。




(编译:2013-7-5)