可維繫生命的的系外行星或數量驚人

2020-12-01 看航空

Trappist-1行星系統

Trappist-1行星系統有三顆位於宜居帶的行星，而我們的太陽系中只有一顆。

一項新的研究表明，在沒有像木星這樣的氣態巨行星的情況下，其他恆星系統可能有多達七顆類地行星。這是來自加州大學河濱分校（UC Riverside）天體生物學家Stephen Kane領導的一項研究，發表在本周的《天文期刊》（Astronomical Journal）上。

在外太空尋找生命的工作通常集中在科學家們所稱的「宜居帶」上，即恆星周圍的區域，在該區域中，繞恆星運行的行星可能存在液態水海洋，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的恆星系統，該系統有3顆位於宜居帶的類地行星。「這讓我想知道一顆恆星可能擁有的宜居行星的最大數目是多少，以及為什麼我們的太陽系只有一顆。」Kane表示，「這似乎不太公平！」

他的團隊創建了一個模型系統，在這個系統中他們模擬了繞著恆星運行的各種大小的行星。一種算法解釋了萬有引力，並幫助測試了行星在數百萬年的時間裡是如何相互作用的。

他們發現，有些恆星可能允許多達七顆這樣的行星存在，而像太陽這樣的恆星可能會允許存在六顆含液態水的行星。Kane說：「如果超過7顆，那麼行星之間的距離就會靠得太近，從而使彼此的軌道不穩定。」

那為什麼我們的太陽系只有一顆宜居行星，如果真的存在六顆呢？如果行星的軌道運動是圓形的，而不是橢圓形或不規則的，這將有助於最大程度地減少任何近距離接觸，並讓軌道保持穩定。Kane還懷疑，木星的質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，因為它質量大，擾亂了其他行星軌道。」

目前已知只有少數恆星在其宜居帶內有多顆行星。接下來，Kane計劃尋找完全由較小行星環繞的其他恆星。由NASA望遠鏡對這些目標恆星進行直接觀測成像，比如噴氣推進實驗室（JPL）的宜居系外行星天文觀測臺。

Kane的研究鎖定了這樣一顆恆星——Beta CVn，該恆星距離我們只有27光年，相對較近。由於它沒有類似木星的行星，因此它將被列入重點考察對象之一。

未來的研究還將建立新的模型，以研究其他恆星系統中宜居帶行星的大氣化學。此類項目為在外太空尋找生命提供了更多的新途徑。它們也為科學家提供了思路，讓他們認識到有一天可能會改變地球上生命的力量。

「儘管我們已經知道地球在歷史上的絕大多數時候都是宜居的，但關於這些有利條件如何隨著時間推移而演化，以及這些變化背後的具體驅動因素，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。」

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