红矮星附近的可居住区域比以前想象的要小

作者:浑獯

<p>包括Gliese 581g在内的五个已知潜在可居住世界的艺术表现信用:可居住的系外行星目录,PHL @ UPR Arecibo一项新发表的研究显示,红矮星附近的可居住区域可能比先前想象的要小</p><p>研究人员认为,系外行星围绕红矮星轨道运行可能大部分被冰冷的外壳覆盖,除了天边有些龙虾状的海洋外星人行星环绕着宇宙中最常见的恒星,它们的表面上通常会有奇怪的龙虾状海洋,中国的研究人员现在说这些研究结果表明科学家补充说,宇宙中最常见的恒星类型是红矮星这些恒星,也被称为M矮星,它们很小而且微弱,约有一个可居住的区域,我们知道这些恒星可能会生活在这些恒星附近</p><p> - 与太阳一样大,最多50倍调光它们占宇宙中70%的恒星,可能是大量的恒星让它们成为寻找外星生命的宝贵场所事实上,美国宇航局开普勒太空观测站的最新研究结果显示,这些恒星中至少有一半的恒星存在的岩石行星是地球研究质量的一半到四倍,研究一个遥远的星球是否可能存在生命正如我们所知,它通常关注的是它是否有液态水,因为地球上的液态水几乎到处都有生命,甚至地下数英里科学家通常集中在可居住的区域,也称为Goldilock区域 - 星星周围的区域它既不太热,也不太冷,不足以让一颗行星在其表面上拥有液态水如果大气中的二氧化碳水平与现代地球相似,那么整个锁定的系外行星围绕着一颗红矮星的日期可能是什么样的框架,白色代表冰,而蓝色代表开放水;在底部框架上,颜色代表表面气温每个框架中的顶部图像代表一个不考虑海洋热流的计算机模型;每个框架的底部图像确实考虑了这样的热量信用:胡永云红矮星周围的可居住区域靠近这些恒星,因为它们是多么暗淡,通常比水星围绕太阳的距离更近这使得相对容易天文学家在红矮星的可居住区探测世界;由于这些系外行星的轨道很小,它们很快就能完成它们的轨道运动,原则上科学家们可以很容易地发现这些世界通过在它们前面掠过这些恒星的光线的方式当一颗行星绕着一颗恒星运转时,恒星的引力可以迫使世界变得“潮汐锁定”它当一颗行星被恒定地锁定在它的恒星上时,它总会显示出与它的恒星相同的一侧,就像月亮总是向地球显示同一侧一样,所以行星将有一个永久的一天和一个永久的夜晚恒星加热,潮汐锁定的行星经历可能使它们与地球有很大不同</p><p>例如,先前的研究推测潮汐锁定的行星的黑暗面会变得如此寒冷,以至于它们的大气层会冻结,甚至阳光照射的一侧留下少量空气然而,最近的大气环流模型已经表明,这些行星上的风将导致热量足够流动以避免d在红矮星周围可居住区内的陆地行星的这种大气层坍塌最近的天体生物学家认为,红矮星周围的潮汐系外行星可能类似于巨大的眼球</p><p>他们的夜间将被冰冷的冰壳覆盖,而他们的日间将会拥有巨大的海洋</p><p>液态水不断地沐浴在恒星的温暖中然而,北京北京大学的行星科学家胡永云和杨军杨指出,过去对红矮星周围潮汐系外行星的研究可能看起来没有考虑热量在其中流动的方式这些世界的海洋现在这些研究人员发现,当计算机模型解释了海洋热量运输可以发挥的作用时,在红矮星周围锁定的系外行星可能根本不像巨型眼球</p><p>相反,他们可能大部分被冰冷的外壳所覆盖,除了在他们的一天有点龙虾状的海洋 这些模拟涉及一个计算机模型,该模型综合考虑了大气环流和海洋环流,以及它们如何相互影响,在一颗行星绕大约5,660华氏度(3,125摄氏度)的红矮星上运行</p><p>该模型使用的行星参数与系外行星称为Gliese 581g距离我们大约20光年,这可能是第一个已知的潜在可居住的外星世界 - 这个世界是一个“超级地球”,一个比地球宽15倍的岩石行星研究人员认为这个星球将拥有一个全球海洋大约13,125英尺(4,000米)深,地球海洋的平均深度由于海洋热量流动的方式,这些行星的日间开放水量可能比以前大得多,它也有效地加热了它们的夜晚,防止大气坍塌如果星光足够亮,或者有足够高的热量捕获温室气体,如二氧化碳也就是说,海洋热流实际上可能导致地球表面完全缺乏冰,即使在夜晚也是如此“这是第一部展示动态海洋如何改变超级地球外行星的气候状态的工作”</p><p>胡说,假设这个潮汐锁定的系外行星在其大气层中的二氧化碳含量与现代地球大致相同,那么它的日间将有一个被冰包围的海洋</p><p>然而,计算机模型表明这个海洋不会像眼球那样完美地呈圆形</p><p>虹膜,但宁愿有一个模糊的龙虾形状,赤道两侧有两个“爪子”,赤道上有一条长长的“尾巴”“龙虾形状是由洋流造成的”,胡说有可能为了看看这些行星在未来是否确实拥有龙虾形状的海洋,虽然目前的望远镜无法做到这一点,他补充说,这些爪子是由像旋风一样旋转的洋流引起的,而长尾是由于所谓的长尾一个开尔文波,“可以简单地理解为赤道海洋喷流的结果,”胡说,因为急流向东流,它将温水从白天输送到夜晚,并从夜间输送冷水侧面到白天,解释为什么海洋从东到西看不对称为什么虽然海洋热流表明潮汐锁定的系外行星围绕着红矮星可能在它们的表面上有比以前想象的更可居住的开放水,它也可能意味着红矮星可居住区域实际上比以前建议的更窄了科学家发现,动态海洋更有可能迫使行星进入所谓的失控温室效应</p><p>在这种情况下,行星吸收足够的热量从它的恒星引起太多水蒸发蒸汽是一种温室气体,因此行星会从其恒星捕获更多的热量,导致更多的水蒸发最终,那个世界上的所有水沸腾离开,使他们无法居住 - 这一现象可以解释为什么金星今天如此荒凉干燥研究人员认为,这种对失控的温室效应的脆弱性增加意味着红矮星可居住区的内缘可能比以前认为的更远离这些恒星,尽管胡表示,他们不确定可居住区的确切面积是多少,宾夕法尼亚州立大学宾夕法尼亚州立大学的宾夕法尼亚州学生Jim Kasting没有参加这项研究,他指出他希望看到研究人员计算出研究边缘的位置</p><p>可居住的区域可能是围绕红矮星的潮汐系外行星他也希望看到科学家们模拟星球上更大范围的亮度会对这些行星产生的影响出版物:胡永云和杨军,“海洋热的作用在M矮星周围潮汐锁定的系外行星的气候中运输,“PNAS,2014,第111卷,第2期,629-634:doi:101073 / pnas1315215111来源:Charles Q Choi,天体生物学杂志图片:Habitable Exoplanets目录,....