宇宙探索：數(shù)量驚人的系外行星可以維系生命


Trappist-1行星系統(tǒng)有三顆位于宜居帶的行星，而我們的太陽系中只有一顆。圖片來源：NASA/JPL-Caltech。
一項(xiàng)新的研究表明，在沒有像木星這樣的氣態(tài)巨行星的情況下，其他恒星系統(tǒng)可能有多達(dá)七顆類地行星。
這是來自加州大學(xué)河濱分校（UC Riverside）天體生物學(xué)家Stephen Kane領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究，發(fā)表在本周的《天文期刊》（Astronomical Journal）上。


圖片來源：維基百科
在外太空尋找生命的工作通常集中在科學(xué)家們所稱的“宜居帶”上，即恒星周圍的區(qū)域，在該區(qū)域中，繞恒星運(yùn)行的行星可能存在液態(tài)水海洋，這是我們已知生命存在的條件。
Kane一直在研究附近一個名為Trappist-1的恒星系統(tǒng)，該系統(tǒng)有三顆位于宜居帶的類地行星。
“這讓我想知道一顆恒星可能擁有的宜居行星的最大數(shù)目是多少，以及為什么我們的太陽系只有一顆?！盞ane表示，“這似乎不太公平！”
他的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一個模型系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中他們模擬了繞著恒星運(yùn)行的各種大小的行星。一種算法解釋了萬有引力，并幫助測試了行星在數(shù)百萬年的時間里是如何相互作用的。


Trappist-1行星系統(tǒng)。圖片來源：維基百科
他們發(fā)現(xiàn)，有些恒星可能允許多達(dá)七顆這樣的行星存在，而像太陽這樣的恒星可能會允許存在六顆含液態(tài)水的行星。
Kane說：“如果超過七顆，那么行星之間的距離就會靠得太近，從而使彼此的軌道不穩(wěn)定?！?br> 那為什么我們的太陽系只有一顆宜居行星，如果真的存在六顆呢？如果行星的軌道運(yùn)動是圓形的，而不是橢圓形或不規(guī)則的，這將有助于最大程度地減少任何近距離接觸，并讓軌道保持穩(wěn)定。
Kane還懷疑，木星的質(zhì)量是太陽系其他行星總和的2.5倍，是它限制了我們太陽系的宜居性。
Kane說：“它對我們太陽系的宜居性具有很大影響，因?yàn)樗|(zhì)量大，擾亂了其他行星軌道?！?br> 目前已知只有少數(shù)恒星在其宜居帶內(nèi)有多顆行星。接下來，Kane計(jì)劃尋找完全由較小行星環(huán)繞的其他恒星。由NASA望遠(yuǎn)鏡對這些目標(biāo)恒星進(jìn)行直接觀測成像，比如噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）的宜居系外行星天文觀測臺。
Kane的研究鎖定了這樣一顆恒星，Beta CVn，該恒星距離我們只有27光年，相對較近。由于它沒有類似木星的行星，因此它將被列入重點(diǎn)考察對象之一。
未來的研究還將建立新的模型，以研究其他恒星系統(tǒng)中宜居帶行星的大氣化學(xué)。
此類項(xiàng)目為在外太空尋找生命提供了更多的新途徑。它們也為科學(xué)家提供了思路，讓他們認(rèn)識到有一天可能會改變地球上生命的力量。
“盡管我們已經(jīng)知道地球在歷史上的絕大多數(shù)時候都是宜居的，但關(guān)于這些有利條件如何隨著時間推移而演化，以及這些變化背后的具體驅(qū)動因素，仍然存在許多疑問?！?Kane說，“通過測量系外行星——其演化途徑可能與我們自身相似——的各種特性，我們可以對這顆行星的過去和未來有一個大致的了解。這樣我們就能知道，要怎樣做才能維持地球的宜居性?！?br> 翻譯：周琪
審校：張和持
引進(jìn)來源：物理學(xué)家組織網(wǎng)
引進(jìn)鏈接：https://phys.org/news/2020-07-exoplanets-host-life.html


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