有「巖」又含水 - 帶你探索TRAPPIST-1行星系統的神奇世界

2021-02-15 牧夫天文

視頻編譯: 

       在這個鄰近我們的行星系中,天文學家發現了一些有趣的事情…..那就是…它們可能有很多…很多….很多的水! 2017年,有7顆行星被發現圍繞超低溫的紅矮星TRAPPIST-1公轉。現在,科學家發現其中一些行星可能擁有高達地球海洋總質量250倍的液態水! 這7顆行星中的老四,也就是TRAPPIST-1e, 是所有已知系外行星中和地球有著最為接近的大小、密度和輻射吸收量的星球。無論這些水存在於潮溼的雲層,還是在海洋裡,亦或在冰層中,這7顆距離我們僅有40光年的星球,都有可能是生命的溫床。

        Simon還說明了為什麼其他方法不適用於測量,是因為這些行星太輕或者中心恆星太暗淡。凌星時長變化法允許研究者通過恆星的質量來測算行星的質量。結合行星通過恆星時測得的半徑, 研究者們就可以測算出每一顆行星的密度了。

       研究者主要通過NASA的斯皮策空間望遠鏡,以及歐南臺建在智利的一些觀測儀器,進行細緻觀測,以揭示這些行星運行時的細微變化。

       如果僅有一顆行星圍繞其恆星公轉,那麼這顆恆星就是行星的唯一引力源。但當一個行星系統包含兩顆或者更多的行星時,行星的運行將受到多重引力影響,彼此之間的牽曳力與質量有關。其位移大小取決於各行星的質量、彼此的距離以及其他軌道參數。

       在類似TRAPPIST-1這種密集的行星體系裡,每一顆行星都與它的鄰居發生著引力作用,這為梳理出單一行星所受的引力帶來了更大的挑戰。但TRAPPIST-1的行星受力相對容易測量,因為它們同步運行, 形成了一條連接7顆行星的共振鏈,從而進行了緩慢平和的受力演化。Simon Grimm也表示TRAPPIST-1系統之所以特殊,就是因為所有的行星都處於圍繞Trappist-1的共振軌道。

 

相關焦點

  • 讓科學家很關心的TRAPPIST-1行星系,它的水究竟從哪裡來的?
    基於常年的觀測,他們發現TRAPPIST-1①系統(一顆距離地球四十光年的光譜類型為M的紅矮星)至少有七顆巖態行星!不僅如此②,其中有三顆行星都在宜居帶,而且這個系統已經有八十億年的時間來發展生命必須的化學物質。與此同時,因為這些行星緊緊圍繞著他們的母星公轉,人們開始猜測這三個行星或許可以長期地擁有大氣層和液態水。
  • TRAPPIST-1行星是如何獲得水的?
    根據多年的觀察,他們發現TRAPPIST-1系統(距離地球40光年的m型紅矮星)包含不少於7顆巖石行星。同樣令人興奮的是,其中三顆行星是在該恆星的宜居帶(HZ)內被發現的,而且該系統本身已經有80億年的時間來發展生命所需的化學物質。與此同時,這些行星緊緊圍繞著一顆紅矮星公轉的事實,讓人懷疑這三顆行星能否長期維持大氣層或液態水。
  • TRAPPIST-1行星組成的新線索
    最靠近恆星的行星更有可能以大氣蒸汽的形式存在水,而那些距離較遠的行星可能會在其表面上凍結水作為冰。TRAPPIST-1e是它們中最可能的行星,但仍被認為有可能容納一些液態水。從那以後,美國宇航局的克卜勒太空望遠鏡也觀測到了TRAPPIST-1系統,斯皮策開始了另外500小時的TRAPPIST-1觀測計劃,該計劃將於3月結束。這一新的數據體系幫助研究作者描繪了比以往更清晰的系統圖像 - 儘管仍有更多關於TRAPPIST-1的知識。
  • Trappist-1系外行星可能有太多的水來維持生命
    這項新研究的研究人員對這樣的推測潑了一盆冷水,認為所有的行星都有太多的水來維持生命。在對行星進行建模時,研究人員發現它們的水比地球的多,從質量的50%到10%。模仿χ2擬合優度的群眾TRAPPIST-1行星地球的半徑的函數和相對水質量分數在wt %添加到系統中。
  • 人類發現第一個證據:證明Trappist-1宜居行星很可能存在水
    當然,利用光譜分析,還可以知道遙遠行星的諸多信息。只要擁有足夠靈敏的觀測設備,就能從天體中獲得無窮無盡的數據財富。總之,你可以把天體的光譜——看成是恆星、行星的信息資料庫。最近,瑞士日內瓦天文臺的天文學家文森特Vincent,就是通過哈勃太空望遠鏡的觀測數據,發現TRAPPIST-1系統中,七顆超級地球大氣層中存在紫外線輻射,進而得出有可能存在液態水的證據。
  • 有水有氧氣,多巖溫度適宜,卻不可供移民?
    雖然宇宙中也許有其他的溶劑,但是水,是宇宙中最好、最豐富的一類溶劑。可即使水又好又豐富,在以下兩種場景下,也是有其局限性的。一種是真實世界中,而另一種則是根據情況推測下描述的,地表液態水可能會向可怕方向發展並且造成一些生命無法承受的糟糕結果。
  • NASA最新發現:TRAPPIST-1行星擁有比地球海洋更多的水
    在遙遠的恆星TRAPPIST-1周圍,有七顆地球大小的行星,通過對這些行星的觀測,科學家們收集到了這些行星組成的信息:TRAPPIST-1世界的水可能比地球上所有的海水還要多250倍。弄清楚這些行星的組成,是決定它們是否能支持外星生命的重要因素。但分析它們是非常棘手的。對於初識者來說,這個系統距離我們39光年遠,使用今天的技術發射太空船是不可能的。利用太陽系外圍的太空飛行器,如旅行者1號探測器,仍然需要運行超過73,000年才能到達Proxima b。
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    在分類上,行星可以分成巖質行星和氣態行星。巖質行星又稱為類地行星,就是像我們的地球這樣由巖石表面的行星,氣態行星又稱為類木行星,是沒有巖質表面的行星。在我們太陽系中,我們的地球就是一顆巖質行星,水星、金星和火星也是巖質行星,而木星、土星,天王星和海王星都屬於氣態行星。
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    這是我對 「TRAPPIST-1」 的持續報導的更新,該系統至少有7個地球大小的行星圍繞在軌道上運行,所有行星都被認為是巖石狀的,並且可能存在液態水。本文同時也是「比鄰B」的更新, 其中有一個行星可能有液態水。有關這兩個系統的更多背景知識,請參閱我在本頻道上的其他更新。
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    Olmsted (太空望遠鏡科學研究所)天文學家們找到了一種新方法,可以辨別一個巖質系外行星(與地球最相似的系外行星)是否存在大氣層。在過去十年裡,天文學家們發現了許多與地球相似的巖質系外行星,在「宜居帶」運行,「宜居帶」是恆星周圍的區域,溫度溫和,有可能使液態的水停留於巖質系外行星表面。
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    本文是我持續報導特拉普斯特1號系外系統的一部分。據了解,這個恆星系統是至少7顆大小和地球差不多的行星的「港灣」,而且其中至少一顆行星上可能蘊藏著液態水。大量關於此恆星系統的新信息逐漸浮出水面,以至於我幾乎跟不上科學報導如暴風雪般的快速更新。但是,這個系統周圍的不確定因素始終沒有改變。
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