創新的計算機系統框架可用來評估遙遠星球的可居住性
氣候危機給地球上的所有人類帶來了重大挑戰。許多科學家受此啟發,尋找系外行星–我們太陽係以外的、人類有朝一日可以定居的行星。作為這一探索的一部分,詹姆斯-韋伯太空望遠鏡的建造是為了在未來幾年內提供有關類地系外行星的詳細觀測數據。
在最近的一個項目中,耶路撒冷希伯來大學Fredy & Nadine Herrmann地球科學研究所的Assaf Hochman博士與馬里蘭大學的Thaddeus D. Komacek博士和巴塞羅那超級計算中心的Paolo De Luca博士一起,成功開發了一個框架來研究遙遠行星的大氣層,並找到適合人類居住的行星,而無需實際訪問這些行星。他們的發現最近發表在《天體物理學雜誌》上。
確定係外行星是否適合人類生活的一個關鍵組成部分是對氣候條件進行分類並測量氣候敏感性。最新的研究集中在TRAPPIST-1e上,這顆行星將在明年由詹姆斯-韋伯太空望遠鏡觀測,距離地球約40光年。研究人員考察了該行星的氣候對溫室氣體增加的敏感性,並與地球上的情況進行了比較。通過對TRAPPIST-1e的氣候進行計算機模擬,他們可以評估溫室氣體濃度變化的影響。
這項研究的重點是二氧化碳的增加對極端天氣狀況的影響,以及對地球上天氣變化的速度。”這兩個變量對於其他星球上的生命的存在至關重要,現在在歷史上第一次對它們進行了深入的研究,”Hochman解釋說。
根據研究小組的說法,研究類地外行星的氣候變異性可以更好地了解我們目前在地球上經歷的氣候變化。此外,這種研究還提供了對地球大氣層在未來可能發生的變化的新認識。
Hochman和他的研究夥伴發現,TRAPPIST-1e行星的大氣層比地球明顯更敏感。他們估計,那裡的溫室氣體的增加可能會導致比我們在地球上所經歷的更極端的氣候變化,因為TRAPPIST-1e是被潮汐鎖定的,也就是它的一面始終面對著它所在的恆星,就像我們的月亮始終有一面面對著地球一樣。
正如Hochman所總結的那樣,”我們開發的研究框架,以及來自韋伯太空望遠鏡的觀測數據,將使科學家們能夠有效地評估許多其他行星的大氣層,而不需要派遣航天員去實際訪問它們。這將幫助我們在未來做出明智的決定,即哪些行星是人類定居的良好候選者,甚至可能在這些行星上發現生命。”