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新研究重塑我们对外星世界宜居带的探索
发布日期:2024-02-01 20:16:23  稿源:cnBeta.COM

耶路撒冷希伯来大学的阿姆里-万德尔(Amri Wandel)教授提出了突破性的研究,有可能改变我们对宜居系外行星的理解。他发表在《天文学杂志》上的最新研究强调了冰川下液态水在扩大宜居带传统定义方面的重要性。

经典的"宜居带"通常被俗称为"金发女郎带",通常是指恒星周围条件允许地表液态水存在的区域,进而包括我们所理解的生命。然而,万德尔教授的研究提供了一个全新的视角,说明冰川下液态水的存在可以大大扩展这一区域。

向内和向外扩展宜居带

这项研究的主要发现之一是有可能将紧紧环绕 M-矮星的潮汐锁定行星的"宜居带"向内扩展,M-矮星经常被认为是探测系外行星生命光谱证据(即所谓的生物特征)的候选行星。这项研究描述了大气层和液态水如何在这些行星上共存,从而将宜居带的界限推得比以前设想的更远。

Climate-and-Atmospheric-Models-of-the-Habitable-Zone-Graph.jpg

各种气候和大气模型下的宜居带边界,作为相对于地球从主恒星接收的辐射通量的函数。虚线代表本研究中提出的因亚冰川液态水而扩展的边界。绿色实线和绿色阴影表示保守的宜居带边界。红色曲线表示潮汐锁定区(其右侧的行星被锁定)。圆圈表示太阳系中的陆地行星和几颗围绕 M-矮星运行的.地球大小的系外行星。资料来源:Amri Wandel

此外,该研究还推测,冰川下液态水还能将宜居带扩大到保守宜居带的外部界限之外。这些发现揭示了在比以前设想的更加多样化的系外行星上存在液态水的可能性,为寻找地外生命提供了诱人的机会。

这项研究的一个值得注意的意义是它与詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)最近的观测结果的联系。在岩质地球大小的系外行星GJ 486 b上可能发现了大气中的水蒸气,在超地球系外行星K2-18b上发现了海洋的证据,这些都暗示了液态水的存在,可能是有机化学,以及在这类天体上存在生命的可能性。这一发现为解决绕 M-矮星运行的系外行星是否能够维持宜居条件这一长期存在的问题提供了实证依据。

Wandel教授说:"这项工作表明,红矮星的宜居带可能比以前假设的要宽得多,宜居带内的行星有能力维持水和大气。韦伯望远镜(Webb Telescope)最近在这类系外行星上发现了水,特别是在 K2-18 b 中,正如两个月前提交的文章中所预测的那样,后一个结论得到了经验上的支持。特别是,它可以优化 JWST 生物特征研究的目标分配和优先次序"。

Wandel教授的研究阐明了紧紧环绕M矮星运行的陆地行星上的水是如何在亚冰川融化层中持续存在的,为液态水的可持续性提供了一个独特的视角。该研究进一步探讨了在各种系外行星上探测水如何有助于确定其大气特征。

阿姆里-万德尔教授的研究凸显了冰川下液态水在扩大系外行星宜居带方面的变革潜力。这一发现不仅推进了我们对宇宙中宜居环境的理解,而且还照亮了我们星球之外的生命前景。

编译来源:ScitechDaily

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