新的發現可能大大加快尋找地外生命的速度
圍繞最常見的恆星類型運行的行星可能不適合居住。一顆圍繞M型矮星–宇宙中最豐富的恆星類型–運行的類似地球的行星似乎根本沒有大氣。這一戲劇性的發現可能導致在其他行星上尋找生命的工作發生重大轉變。
由於M型矮星是如此普遍,這一發現意味著圍繞這些恆星運行的大量行星可能也缺乏大氣層,因此不太可能孕育生物。
帶來對這顆名為GJ 1252b的無大氣層系外行星最新揭示的工作,在最近發表於《天體物理學雜誌通訊》的一篇論文中作了詳細介紹。
這顆行星在地球上一天的時間裡圍繞其恆星運行兩次,比地球略大,離它的恆星也比地球離太陽近得多,這使得GJ 1252b變得非常熱,自然非常不適宜居住。
“加州大學河濱分校天體物理學家和研究報告的共同作者Michelle Hill說:”來自恆星輻射的壓力是巨大的,足以將一個行星的大氣層吹走。
一顆行星的大氣層被附近的恆星吹走的圖示。資料來源:美國國家航空航天局
由於太陽的作用,地球也會隨著時間的推移失去一些大氣層,但是火山排放和其他碳循環過程通過幫助補充失去的物質而使這種損失幾乎不被注意。然而,在離恆星更近的地方,一顆行星無法不斷補充失去的數量。
在我們的太陽系中,這就是水星的命運,它確實有一個大氣層,但卻是一個極其稀薄的大氣層,由太陽從其表面炸開的原子組成。該行星的極度高溫導致這些原子逃逸到太空中。
為了確定GJ 1252b缺乏大氣層,天文學家們測量了該行星的紅外輻射,它的光線在一次次的日食中被遮擋。這種類型的日食發生在一顆行星經過一顆恆星後面時,行星的光線以及從其恆星反射的光線被阻擋。
輻射揭示了這顆行星白天炙熱的溫度,估計達到2242華氏度(1228攝氏度)–如此之熱,以至於金、銀、銅都會在這顆行星上融化。這種熱量,加上假定的低表面壓力,使調查人員得出結論,它沒有大氣層。
紅矮星往往磁力活躍,並爆發出強烈的耀斑,隨著時間的推移,可能會剝離附近行星的大氣層,或使其表面變得不適宜居住。
研究人員得出結論,即使擁有可以捕獲熱量的大量的二氧化碳,GJ 1252b仍然無法保持大氣層的存在。”這個星球的碳可能比地球多700倍,但它仍然不會有大氣層。”研究報告的共同作者、加州大學洛杉磯分校天體物理學家斯蒂芬-凱恩說:”它最初會建立起來,但隨後會逐漸減少並被侵蝕掉。”
M型矮星往往比太陽有更多的耀斑和活動,進一步降低了緊緊圍繞它們的行星能夠保持其大氣層的可能性。
Hill說:”這顆行星的狀況有可能是離這種類型的恆星更遠的行星的一個壞信號。這是我們將從詹姆斯-韋伯太空望遠鏡中學到的東西,該望遠鏡將觀察像這些行星。”
在地球的太陽附近有5000顆恆星,其中大部分是M型矮星。即使可以完全排除圍繞它們的行星,仍然有大約1000顆與太陽相似的恆星可能是可居住的。
“如果一顆行星離M型矮星足夠遠,它就有可能保留大氣。我們還不能斷定這些恆星周圍的所有岩質行星都會淪為水星的命運,”Hill說。”我仍然很樂觀。”