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艺术家构想的巨蟹座55恒星系统的可居住带

  据国外媒体报道,天文学家在距离地球41光年的巨蟹座55恒星系统中发现适宜生命居住带上的行星,这也是美国宇航局高度关注的系外行星之一。在这个系统中,天文学家认为有一个较大的行星位于可居住带地区,而可居住带上的水是呈液态。从图中可以看出,由美国宇航局喷气推进实验室模拟的行星轨道图像显示出围绕着中央恒星,存在着数颗行星,其中有较大的气态行星,也有岩质结构的行星。

  “可居住带”是围绕在恒星周围的一个特殊的区域,是一个行星具备生命的必须条件之一。大多数的天文学家在寻找适合人类居住的行星都是从可居住带上的寻找,在这个区域上,恒星到居住行星的辐射在一个合理的水平上,所带来的温度变化也在一个适宜的区间内,更重要的是,在可居住带上的行星,由于恒星辐射水平的适宜度,其上的水是呈现液态,这对生命的存在具有非常重要的基础性意义。

  当然,我们进行这些假设之前,还必须认定该行星具有大气以及固体表面,如果是一个气态行星,根本没有固体表面,则这种情况对于生命而言是非常恶劣的,基本不可能存在生命。而我们太阳系中,地球则是位于一个典型的恒星可居住带上,根据模拟结果显示,我们太阳系的可居住带从金星到火星之间,在这个区域之内,特别是位于地球轨道上,水是呈现液态,而且地球也具备岩质结构和大气特征,这些因素对于生命而言是非常有利的。

  根据开普勒系外行星探测器公布的研究情况显示:截止目前,该探测器已经发现了1235个系外行星,这些系外行星都是位于他们的恒星系统中,当然,也是通过间接的观测测量得出的。而这些系外行星中,到底有多少行星是存在于他们恒星系统的可居住带上呢,或者说这些行星的轨道特征符合可居住的定义。开普勒探测器的科学家们得出的结果是,位于可居住带上的行星有54颗。这里的54颗行星并不是轨道参数都完全符合可居住定义,有些行星的轨道在一年中的大部分时间内位于可居住带上,小部分时间穿出了可居住带,这就意味着,这些行星如果上面存在水,那么一年的大部分时间内是呈液态,而小部分时间里是被冰冻了。

  位于美国马萨诸塞州坎布里奇的哈佛大学天体物理中心的天文学家丽莎(Lisa Kaltenegger),现位于马克斯普朗克天文研究所,与天文学家贝尔巴托夫(Dimitar Sasselov)详细地讨论了恒星系统中可居住区域的必要条件。他们主要仔细考虑了五个因素:中央恒星的辐射强度和光谱性质,位于居住带上行星的离心率,行星的距离恒星的距离参数,行星的反射率,包括了大气中云层的覆盖情况,温室气体的浓度影响,最后,还有关于该行星的大气结构上的一些细节。

  通过着一些合理的假设,科学家们发现,这个理论同样符合太阳系中可居住带的定义,也就是说,在我们太阳系中,从这个逻辑出发,可居住也是在金星轨道至火星轨道,并且还要超出一部分,接近小行星带的内缘位置。当他们重新使用这个新的思路去反推可居住区的定义时,发现原先我们认为开普勒系外行星探测器所给出的54个行星的数目有些太高了,这就是说,这54个行星中,还应该淘汰掉一部分,剩下的则是目前发现的符合生命居住的轨道环境。

  但是,有一项更加准确的估计认为,开普勒系外行星探测器发现的系外行星中,只有六个是最符合可居住行星的定义,如果说这些行星上在大气结构,那么他们已经具备了非常良好的外部轨道环境,水在这些行星上是可以以液态的形式存在。而还有一个较为重要的结果是,这是我们在系外行星的探索中踏出的第一步,我们寻找的是类地行星,而不是与地球大小接近的行星,这两个概念上存在的区别,前者具有和地球构造相似的内核结构,存在着岩质固体表面,后者则是在体积上与地球接近。

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channelId 1 1 巨蟹座发现生命宜居区域 水呈液态可维持生命 1 据国外媒体报道,天文学家在距离地球41光年的巨蟹座55恒星系统中发现适宜生命居住带上的行星,这也是美国宇航局高度关注的系外行星之一