帶來生命希望的行星GJ 357 d,是怎樣的一個系外世界?

2020-12-04 悟空科學

作者：文/石蘭

白日裡的晴空萬裡，往往意味著夜晚的滿天繁星，而我們頭頂的每顆星星，可能都至少是一顆行星的主人，而它們之中的某一些，就來自於太陽系以外的世界。每一顆圍繞遙遠恆星運行的系外行星被發現，都意味著一個充滿無限可能的新世界將呈現在我們眼前，甚至為我們帶回生命的信息。比如，由NASA的TESS（過境系外行星測量衛星）所發現的「超級地球」GJ 357d，就位於其主星的「可居住區」外緣，並且，科學家們認為這個星球表面很可能有水的存在、能夠支持我們所知的生命存活。

帶來生命希望的系外行星GJ 357 d

通過一顆滾動的行星，TESS發現了另一顆圍繞同一顆恆星運行的世界，它的攝像機每隔3.9天就會觀察到一顆恆星變暗，這便意味著在太陽系之外，存在著一顆過渡系外行星，並且會在每個軌道上穿過自己的恆星面，然後短暫地遮擋恆星的光線。而這顆新發現的系外行星，正好位於主恆星的可居住區域以內，由於它可以從恆星獲得的能量，可以達到火星從太陽中獲取的能量級別，因此，科學家們對其產生了濃厚的探索欲望。

恆星GJ 357是這個新世界的軌道，也是一顆M型矮星，它的質量和尺寸大約是太陽的三分之一，會比我們的太陽低40%左右，這個系統與Hydra星座相距大約31光年。科學家們新發現的系外行星GJ 357 d，就位於GJ 357 系統之中，如果它是一個巖石世界，那麼它的大小將是地球的兩倍、而質量則會達到地球的六倍。而所謂的可居住區域，指的是巖石行星表面可以存在液態水，可能擁有足夠的溫暖，至於其是否具有密集的大氣層，則還需要科學家們進行進一步的研究才能給出答案。

GJ 357 d是否有大氣層意味著什麼

科學家們在判斷一個星球是否具有生命存在的可能時，一般會從多個維度進行，比如該星球上的大氣環境，以及其距離主恆星的位置等關鍵信息。而系外行星GJ 357 d所處的位置剛好比較特殊，位於恆星可居住區域外緣的它，能夠從該恆星那裡獲得足夠的能量。如果它還具有一個密集的大氣層，那麼就可以通過這些熱量，讓其地表的水保持為液態的形態而存在，而該星球適合生命存活和延續的可能性也會隨之增大。

但如果該星球上並沒有大氣層的存在，那麼它的平均溫度將會低至-53°C左右，這樣的溫度可以用我們身邊直觀的事物來描述，它將比我們地球上的冰川更冷，且它的重量還會高達地球的6.1倍左右，其繞行恆星的運行周期也將是55.7天，大約是地球與太陽距離的五分之一。我們都知道，生命的寄存條件總是缺一不可的，這也是系外行星探索過程中所遇到的問題。當然了，雖然GJ 357 d不管是在大小還是構成上都有很多未知的內容，但這個巖石世界的質量會是地球的一到兩倍左右，只要確定液態水可以存在於這個星球的表面，就會激發科學家找到探測生命跡象的方法，這顆引人注目的行星註定時耐人尋味的。

GJ 357系統是一個怎樣的系外世界

在GJ 357系統中，除了GJ 357 d以外，還有其他兩個系外星球的存在，它們分別是GJ 357 b和GJ 357 c。在該系統中，我們可以首先了解關注度不那麼高的GJ 357 c世界，它繞行恆星的時間周期只需要9.1天的樣子，而且，這顆行星的質量也相對比較大，大約是地球的3.4倍左右。與此同時，該星球的表面溫度也非常高，達到了127攝氏度。科學家們通過TESS沒有觀察到該行星的過境得出，它的軌道相對略微傾斜，雖然這個度數可能小於1。這一系列的自然條件，都像是在說明這個星球沒有存在生命的可能。

位於GJ 357系統中的另一顆行星，則比我們的地球大22%左右，被科學家們稱為GJ 357 b。該行星繞恆星運行的軌跡，比水星繞太陽的運行還要近11倍左右，因此也將其稱為「熱地球」。顧名思義，這是一個溫度特別高的星球，其表面溫度可高達254攝氏度左右，並且這個計算值暫時沒有考慮可能的大氣額外變暖效應。雖然，它是我們迄今為止發現的「第三近程」過境系外行星，也被認為是可能擁有任何大氣成分的最佳巖石行星之一，但是，就目前的觀察情況而言，它仍然是一顆無法容納生命的星球。

系外行星是超越我們太陽系的世界

在太陽系外，已經有數以千計的系外行星被發現，科學家們對於這個神秘世界的探索，並不僅僅是為了了解我們的宇宙本身是什麼樣子，更是為了尋找像地球這樣可以供生命延續的星球，這也是為什麼科學家們總是將主要的注意力放在恆星周圍的可居住區域，因為只有處在這個區域的行星才會有適宜的溫度，才能夠有液態水存在的可能，而不會像一個冰窟或者是火坑。通常情況下，科學家們會從相對比較熟悉的地方開始搜索，在短短幾十年的時間裡，雖然我們發現的系外行星達到了數千個，但是截至目前尚未找到生命的跡象。

或許你有所不知，當科學家們在進行系外行星的探索時，當來自系外行星的光通過稜鏡，便可以散布成被稱為光譜的彩虹，並且，所散發出的不同顏色會對應於不同波長的光。而缺失的顏色則會顯示為黑色線條，表示存在特定氣體，因為每種氣體都會吸收特定波長（或顏色）的光。在銀河系的巨大漩渦中，可能已有數千億的行星被捲入其中，而我們已經可以通過從行星繞著遙遠的恆星發出的模糊光線，來解剖那些微弱的光線來了解它們的一些氛圍。我們迫切的想要了解，是否還有另外一顆行星像地球一樣，到底在哪裡可以尋找到這樣一個適合居住的星球！

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