新研究重塑我們對外星世界宜居帶的探索
耶路撒冷希伯來大學的阿姆裡-萬德爾(Amri Wandel)教授提出了突破性的研究,有可能改變我們對宜居系外行星的理解。他發表在《天文學雜誌》上的最新研究強調了冰川下液態水在擴大宜居帶傳統定義的重要性。
經典的”宜居帶”通常被俗稱為”金髮女郎帶”,通常是指恆星周圍條件允許地表液態水存在的區域,進而包括我們所理解的生命。然而,萬德爾教授的研究提供了一個全新的視角,說明冰川下液態水的存在可以大大擴展這個區域。
向內和向外擴展宜居帶
這項研究的主要發現之一是有可能將緊緊環繞M-矮星的潮汐鎖定行星的”宜居帶”向內擴展,M-矮星經常被認為是探測系外行星生命光譜證據(即所謂的生物特徵)的候選行星。這項研究描述了大氣層和液態水如何在這些行星上共存,從而將宜居帶的界限推得比以前設想的更遠。
![Climate-and-Atmospheric-Models-of-the-Habitable-Zone-Graph.jpg](https://i0.wp.com/static.cnbetacdn.com/article/2024/0201/62002d4c3108f40.jpg?w=640&ssl=1)
各種氣候和大氣模型下的宜居帶邊界,作為相對於地球從主恆星接收的輻射通量的函數。虛線代表本研究提出的因亞冰川液態水而擴展的邊界。綠色實線和綠色陰影表示保守的宜居帶邊界。紅色曲線表示潮汐鎖定區(其右側的行星被鎖定)。圓圈表示太陽系中的陸地行星和幾顆圍繞M-矮星運行的.地球大小的系外行星。資料來源:Amri Wandel
此外,研究也推測,冰川下液態水還能將宜居帶擴大到保守宜居帶的外部界限之外。這些發現揭示了在比以前設想的更加多樣化的系外行星上存在液態水的可能性,為尋找地外生命提供了誘人的機會。
這項研究的一個值得注意的意義是它與詹姆斯-韋伯太空望遠鏡(JWST)最近的觀測結果的關聯。在岩質地球大小的系外行星GJ 486 b上可能發現了大氣中的水蒸氣,在超地球系外行星K2-18b上發現了海洋的證據,這些都暗示了液態水的存在,可能是有機化學,以及在這類天體上存在生命的可能性。這項發現為解決繞M-矮星的系外行星是否能夠維持宜居條件這一長期存在的問題提供了實證依據。
Wandel教授說:「這項工作表明,紅矮星的宜居帶可能比以前假設的要寬得多,宜居帶內的行星有能力維持水和大氣。韋伯望遠鏡(Webb Telescope)最近在這類系外行星上發現了水,特別是在K2-18 b 中,正如兩個月前提交的文章中所預測的那樣,後一個結論得到了經驗上的支持。特別是,它可以優化JWST 生物特徵研究的目標分配和優先次序”。
Wandel教授的研究闡明了緊緊環繞M矮星運行的陸地行星上的水是如何在亞冰川融化層中持續存在的,為液態水的可持續性提供了一個獨特的視角。該研究進一步探討了在各種系外行星上探測水如何有助於確定其大氣特徵。
阿姆裡-萬德爾教授的研究凸顯了冰川下液態水在擴大系外行星宜居帶的改變潛力。這項發現不僅推進了我們對宇宙中宜居環境的理解,也照亮了我們星球之外的生命前景。
編譯來源:ScitechDaily