恆星的光照亮其行星的大氣。(圖片來源:NASA官網)
據美國國家航空航天局(NASA)官網消息,戈達德空間研究所(GISS)和日本東京工業大學地球生命科學研究所,日前聯合發表在《天體物理學》雜志上的論文稱,使用更現實的模擬大氣條件模型,有助於在未來研究中發現地外行星可居住性,並進一步確定候選星球。
新研究使用新模型計算目標星球的三維條件,可模擬一維模型無法企及的大氣流動特征,以助天文學家將稀缺的觀測時間分配給最有希望的宜居星球候選者。
液態水是生命所必需的條件,所以地外行星表面溫度若允許液態水存在並足夠使生命茁壯成長,將被認為宜居。如果距離母星太遠,含水海洋會因溫度太低而凍結。如果太近,海洋終將蒸發殆盡。當水蒸氣上升到平流層,恆星紫外線將其分解為氫和氧元素,極輕的氫原子逃逸到空間,行星就進入到“潮濕溫室”狀態。
為了使水蒸氣上升到同溫層,以前的模型預測,行星表面長期溫度必須大於地球的溫度,甚至高達66℃,才會造成強烈的對流風暴和雨水普降現象。但研究人員說,恆星輻射及其對行星外部大氣環流的影響,才是真正使氣候變暖的原因。
新模型表明,恆星散發大部分近紅外光波長的光,即使在比地球稍微溫暖的條件下,也會產生潮濕溫室狀態,進而逐漸增加平流層的水分。為了宜居,這類行星必須比地球與太陽的距離更近,因此,與舊模型預測相反,這些更接近低質量母恆星的地外行星可能仍然宜居。
低質量恆星在星系中最常見,其小尺寸也增加了檢測行星信號的機會。最新模型的助力,也增加了尋找宜居世界的可能性。(記者 房琳琳)