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新發現表明數以億計的行星可能孕育著生命

新發現表明數以億計的行星可能孕育著生命

2023-05-30 Comments 0 Comment

當Meatloaf在1977年唱出”Two Out of Three Ain’t Bad”的時候,我們可以肯定他並沒有對銀河系中具有孕育生命條件的行星的潛力進行計算。因為新的發現表明,三個中的兩個實際上是不理想的,除非你在尋找有沸騰海洋的不適合居住的烘烤行星。

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然而,現在讓科學家們感到興奮的是剩下的三分之一,因為這一部分仍然佔了數以億計的行星,這些行星可能處於圍繞M(紅)矮星的”恰到好處”的黃金軌道上,這將使它能夠保留液態水並有可能支持生命。

佛羅里達大學的教授Sheila Sagear說:”我認為這一結果對於系外行星研究的下一個十年真的很重要,因為人們的目光正轉向這類恆星群。這些恆星是尋找小行星的絕佳目標,在其軌道上可以想像到水可能是液態的,因此該行星可能是可居住的。”

圍繞著系外行星支持生命的能力已經有很多猜想。一些科學家認為,可能有多達3億顆行星降落在宜居區,而且類似地球的行星可能比我們以前想像的更普遍。然而,有一些相互矛盾的因素,例如來自活躍的M型矮星的太陽耀斑向行星表面發射奪取生命的輻射,以及許多關於大氣構成的未知因素,這些因素可能使其有希望的溫和軌道變得毫無意義。

在這項新的研究中,Sagear和研究員Sarah Ballard利用美國宇航局開普勒太空望遠鏡在2009年至2019年間拍攝的數據,以及歐空局蓋亞望遠鏡的數據,分析了163顆M型矮星外行星的軌道偏心率。通過開普勒成像,他們能夠通過評估行星穿過其恆星表面所需的時間來測量軌道。來自蓋亞的新情報提供了測量整個銀河係數十億恒星距離的手段。

Sagear說:”距離是我們以前缺少的關鍵信息,使我們現在能夠進行這種分析。”

軌道偏心與一個行星圍繞其恆星的路徑形狀有關。大多數軌道都不是圓形的,包括地球的軌道,但是我們的星球與太陽之間有足夠的距離,所以旅程的形狀不會對天氣產生同樣的影響。

相比之下,如果一顆行星的軌道更接近它的恆星,偏心的路徑會導致引力的急劇變化,導致摩擦力加熱表面,這種現像被稱為潮汐加熱。因此,它使這些行星適合於我們所知的生命居住。只有這些小恆星的可居住區足夠接近,這些潮汐力才有意義。

開普勒確定的2600顆行星中,有三分之一的行星軌道足夠平緩,使它們處於宜居區,這為更仔細地探索它們以尋找生命體的證據打開了大門。雖然M型矮星,約佔已知恆星的70%,只有太陽的一半或更小,但它們也沒有那麼熱。因此,它們有”恰到好處”的潛力來維持生命。

研究人員還發現,擁有多顆行星的M型矮星更有可能擁有這些更加圓潤、溫和的軌道,而單顆行星則受到更多軌道極端的影響,使得它們的表面不適宜生存。

研究人員在他們的論文中指出:”由於這個小樣本中的三分之一的行星具有足夠溫和的軌道,有可能承載液態水,這可能意味著銀河係有數以億計的有希望的目標,可以探測我們太陽係以外的生命跡象。”

這項研究發表在PNAS雜誌上。

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