40光年外七行星系统或为水世界,却不适合生命生存

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在2016年,科学家们发现在距离地球仅有没了 40光年的地方,一颗编号“TRAPPIST-1”的恒星周边处在3颗行星,2017年,科学家们又发现了4颗围绕这颗恒星运行的行星,使得什儿 系统内的行星数量达到7颗。

TRAPPIST-1是一颗暗淡的红矮星,它的7颗行星分别被编号为TRAPPIST-1b,c,d,e,f,g和h。其包含三颗(e,f,和g)被认为处在于TRAPPIST-1周边的宜居带内,所谓宜居带却说距离适中,因而温度较为适宜,不可能 允许水以液态形式处在于行星表层的范围。

▲艺术想象图:从TRAPPIST-1系统中的一颗行星表层眺望远处的恒星TRAPPIST-1,画面中也可不须要看多某些几颗行星

相比太阳,TRAPPIST-1的亮度要暗淡1150倍以上,因此相应的,TRAPPIST-1周边的宜居带距离要近得多。事实上,TRAPPIST-1周边的完整7颗行星都挤在比水星到太阳距离须要近的有4个 很窄的范围内,拥挤在并肩。

真正的水世界

最近,一项研究显示那此行星上似乎处在着几滴 的水体,甚至对于生命来说,这里的水多的过头了。在什儿 系统中的7颗星球上,每一颗否是可能 包含数百倍于地球完整水体的水量,甚至其中一颗的水体总量不可能 大约地球水量的11150倍。

不过令人意外的是,科学家们认为,什儿 发现对于处在生命的猜想而言,并否是有4个 喜报。

这项研究的第一作者,美国亚利桑那州立大学地球与太空探索学院博士后凯曼·阿特伯恩(Cayman Unterborn)表示:“不多水并否是好事。TRAPPIST-1行星系统很有趣,但或许无须适合生命生存。”

▲TRAPPIST-1系统的7颗岩石行星(上排)与太阳系的4颗岩石行星(下排)各项参数对比

这7颗行星否是通过“凌星法”发现的,也却说通过对行星从身前经过时,遮蔽一每种恒星的光,造成后者亮度总出 极为轻微的下降的疑问。高精度探测器要能检测出什儿 亮度变化,从而推算出行星的处在,因此可不须要通过数据计算出那此行星的直径大小。

另外,通过仔细观察那此行星相互之间的引力作用,意味着 它们所另一各自 在经过恒星身前时产生的凌星行为总出 的极为轻微的变化,天文学家们大致估算出了那此行星的质量。

当亲戚亲戚让当我们让当我们有了体积和质量数据,阿特伯恩的团队刚开始英文英文尝试利用计算机模型技术估算什儿 系统中6颗行星的物质组成。亲戚亲戚让当我们让当我们在研究中排除了最外侧的一颗行星,即TRAPPIST-1h,因而对这颗行星的了解过少,难以开展相应研究。

模型计算结果显示,那此行星物质组成中的水含量相当高。其中处在最里侧的TRAPPIST-1b和c的质量中10%是水,而距离稍远的f和g两颗行星的质量组成中,水更是占到了大约150%,而处在顶端位置的d和e的含水量则大致也处在顶端。

无须生命乐园

那此数字否是极为惊人的,要知道地球上的完整水体只占到地球总质量的0.2%左右。完整可不须要说那此行星否是真正的“水世界”,可不须要想象,那此星球的表层将完整否是海洋,根本不让有陆地。

不可能 事实的确没了 ,没了 这将不促进生命的处在。

在相关论文中,研究人员写道:“不可能 缺乏露出水面的陆地,关键的地球化学循环,包括碳和磷的循环将受到限制,这将限制生物圈的规模。尽管那此星球表层的确处在几滴 液态水,因此在那此星球上发现的任何提示不可能 处在生命迹象的信号都须要谨慎对待,不可能 它们不可能 会是四种 生活非生命的,地球化学来源的例如信号。”

阿特伯恩指出,以前的环境否是不可能 阻断某些对于生命来说比较重要的地质学作用,比如地球地幔中的岩石在向上迁移到较浅区域时往往会不可能 压力减小而熔化成为液态。但什儿 释压熔化在那此星球上不可能 处在的不可能 性会低某些,不可能 那此星球表层的巨量海水会产生强大的压强,难以让以前的释压熔化处在。

▲示意图:TRAPPIST-1系统,拥有7个岩石行星

没了 一来,在近地表就缺乏熔融岩浆的处在,于是也就好难想象会有火山喷发活动,大约不太不可能 处在地球上亲戚亲戚让当我们让当我们所看多的那种火山。而不可能 没了 火山,没了 例如固体例如的温室固体就难以补充到大气中去,以前温室效应就会很不明显,而以前下去的结果却说那此星球将陷入失控的冰封之中。

围绕红矮星运行的行星在宜居性上否是面临另外一层的挑战。比如说,不可能 那此行星靠的比较近,处在红矮星周边的宜居带范围内,没了 在没了 近的距离上,几乎可不须要肯定它们肯定会处在“潮汐锁定”请况,也却说说它们将总爱以同一面朝向恒星。以前一来,行星的一面就会温度很高,而另一面则会陷入完整冰封。

当然不可能 处在比较浓密的大气层,以前的极端两分性还是可不须要得到缓解的,不可能 大气流动可不须要扩散并均衡热量。因此红矮星上耀斑爆发的频率和带宽否是远超过太阳,这对于周边行星上不可能 处在的生命都将是非常大的威胁。

关注的重点不该是生命

未必什儿 疑问有点要,不可能 红矮星是宇宙中数量最多的恒星类型:看多银河系,银河系内所有恒星中大约75%否是红矮星,因此银河系内绝大每种行星——不管顶端有没了 生命,否是围绕红矮星运行的。

这项最新研究还对TRAPPIST-1系统的形成与演化提供了某些线索。比如说,所有7颗行星都处在所谓“雪线”内侧。所谓“雪线”是指不可能 距离恒星足够远,在这条线外侧区域的行星在最初形成时,水可不须要保持冰冻请况。



▲TRAPPIST-1恒星与太阳的大小对比

因此模拟现实TRAPPIST-1f和g两颗行星最初形成时不可能 处在雪线之外,不让才逐渐迁移到了内侧,而TRAPPIST-1b和c则是在雪线内侧形成的。目前还不清楚TRAPPIST-1d和e的形成与雪线的位置关系。

总体来说,这项研究认为例如TRAPPIST-1以前的红矮星系外行星系统没了 被简单地移就为迷你版的太阳系。那此行星的形成过程和历史经历不可能 与太阳系的行星有所差别。

阿特伯恩表示:“我认为,在向公众宣传什儿 发现的意义方面,从行星形成与演化深度1出发,不可能 要比宣扬那里不可能 处在生命的设想更加大约。”我知道你:“没了 想做那个扫兴的人,说那里不太不可能 会有生命。但亲戚亲戚让当我们让当我们更应该关注的是什儿 行星系统四种 生活非常有趣。对它更好的理解将要能帮助亲戚亲戚让当我们让当我们理解那此真正处在生命的行星。”