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围绕超冷矮星运行的行星有适合人类宜居的大气条件

 天文在线 2023-04-08 发布于云南

Trappist-1e可能是距离地球39光年的全球海洋行星。

围绕超冷矮星Trappist-1运转的七个发现的行星的大气层极有可能是致密而致命的,但是这一研究证实了一个例外:就像我们知道的那样,一个可能被海洋占据的行星有适宜我们居住的环境。

本月在《天体物理学杂志》上发表的研究表明,辐射和化学模型详细描述了Trappist-1的七个地球大小的行星的不同大气层。如果假设人类可以安全地进行39光年的恒星之旅,那么Trappist-1e有一天可能会成为适宜人类的行星。

一个完全被海洋覆盖的水世界。

华盛顿大学的博士生,研究论文的主要作者安德鲁.林可夫斯基说,该星球“可能是一个水世界,完全被海洋所覆盖。”在这种情况下,它的气候类似于地球。

林可夫斯基说:恒星系统的不同行星也可以告诉我们有关行星如何老化和变化的更多信息。

林可夫斯基说:“这是行星的完整序列,可以使我们深入了解行星的演化,尤其在一个恒星周围不同于太阳,不同的光线从太阳散射出来,而该星球就只是一个金矿。”

艺术家对Trappist-1系外行星的演绎

Trappist-1是一个微小的M级矮星,于1999年首次在“两微米全天候调查”中被发现(随后为庆祝特比拉斯比利时啤酒而命名,比利时研究人员对此表示赞赏)。

直到2015年,科学家才发现Trappist-1的系外行星(太阳系外另一个行星的名字),并于2016年5月宣布了三个发现。

下图显示了Trappist-1f的可能表面。研究表明,它的姊妹星球Trappist-1e可能具有宜居的大气层。

2017年,NASA 斯必泽太空望远镜发现Trappist-1并不只有3颗,而是7颗行星,并发表了评估结果,认为3颗行星可居住。(我知道,我们有很好的机会用七个小矮人或者彩虹色来命名它们,然后加上字母。湛蓝Trappist-1?让我们在那颗星球上寻找外星生命)

美国国家海洋和大气局使用斯必泽太空望远镜的少量数据编辑的Trappist-1e图像

对与太阳截然不同的恒星进行气候模拟有助于指导科学家研究与我们不同的恒星。这些模型识别与大气相关的波长特征,然后詹姆斯.韦伯望远镜可以将其记录下来,从而使研究人员能够辨别行星的成分和环境。了解不同恒星的形成方式将扩大我们确定哪些过程可以形成宜居的星球。

詹姆斯·韦伯太空望远镜

詹姆斯·韦伯太空望远镜比原定的完成日期晚了11年,比预算上限80亿美元高出8亿美元。

我们也许能够确定一个宜居的星球,但是我们没有技术去探视它。即使快速的航天器“新视野”号试图拜访(它以每秒14.31公里的速度行驶),仍然需要817,000年才能从地球到恒星。

摘要:

Trappist-1行星系统为利用詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)和地面天文台研究地球系外行星的发展提供了前所未有的机会。由于M矮行星可能经历极度的挥发损失,因此Trappist-1行星可能已经高度演化,可能是不适宜居住的大气层。我们使用了通用的一维地球行星气候模型,该模型具有逐行辐射传递和混合长度对流(VPL气候)以及地球光化学模型,以模拟Trappist-1行星的环境状态。我们提出了相容的大气成分的平衡气候,并对失控的,干燥的O2和CO2占主导地位的10-100 bar大气进行了观测判别,包括内部出气以及富水成分。

我们的模拟显示了一定范围的地表温度,尽管水生星球Trappist-1e可以维持一个温度表面在类似于地球的地质放气和CO2的情况下,但其中的大多数温度都不适合居住。我们发现,干燥的Trappist-1h可能会产生超过最大温室距离的可居住表面温度。透射和发射光谱中这些大气的潜在观测判别因素受光化学过程和气溶胶形成的影响,包括碰撞诱导的氧气吸收(O2-O2),O3,CO,SO2,H2O和CH4的吸收特征,以及高达200 ppm。对于我们的模拟透射光谱与Trappist-1行星的K2,哈勃太空望远镜和斯必泽太空望远镜观测结果一致。对于几种陆地大气成分,我们发现Trappist-1b不太可能产生气溶胶。这些结果可以为JWST观测计划和Trappist-1系统以及其他M型矮行星提供数据解释。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. inverse-梦丑儿

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转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处

翻译:天文志愿文章组-梦丑儿

审核:天文志愿文章组-

排版:零度星系

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.原文来自:https://www./article/51083-scientists-identify-trappist-1e-climate-as-habitable?refresh=59

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