2013年7月13日 星期六

研究稱銀河系內或擁有600億顆宜居星球

  新浪科技訊 香港時間7月13日消息,據美國太空網報導,儘管到目前為止科學家們一共只發現了十幾顆可能擁有潛在宜居環境的系外行星,但一項最新研究表明,宇宙可能擁有的宜居行星數量驚人──光是我們的銀河系內部就可能存在多達600億顆以上,它們圍繞著闇弱的紅矮星運行。

  根據美國宇航局旨在搜尋系外行星的開普勒空間望遠鏡獲取的數據,科學家們估算認為每一顆紅矮星周圍都應當存在一顆位於宜居


帶範圍內地球大小的行星體,而紅矮星是宇宙中數量最多,最常見的恆星類型。而這一次,科學家們又將這一估算數值翻了一番,因為他們將雲層覆蓋效應對於行星支援生命生存的意義考慮了進去。

  多利安‧阿伯特(Dorian Abbot)是美國芝加哥大學地球物理學助理教授,他表示:“雲層會導致升溫,有時候也會導致降溫。”他說:“雲層會通過反射太陽光造成降溫效應,但是與此同時它們會吸收來自近地表的長波輻射,從而引發溫室效應。這一效應對於保持生命的生存條件非常關鍵。”

  所謂“宜居帶”是指圍繞恆星存在的一個範圍,在此範圍內的溫度條件可以允許水體以液態形式存在於行星表面,而水被認為是支援生命生存的必要因素之一。如果一顆行星距離它的“太陽”太遠,那麼它的溫度就會太低,水體就會凍結;而反過來,如果這顆行星距離它的太陽太近,水體就會在高溫下蒸發損失殆盡。由於紅矮星相比我們的太陽要暗淡的多,溫度也要低得多,因此這些恆星周圍宜居帶的範圍距離恆星本身就要近一些。

  這項研究的參與者之一,美國西北大學的博士後研究員尼古拉斯‧科萬(Nicolas Cowan)表示:“如果你圍繞一顆小質量的紅矮星運行,你可能公轉一週只需要一個月或兩個月的時間。”

  由於這種極度接近恆星的軌道,這些行星會很快陷入與恆星之間的潮汐鎖定狀態,即它永遠會以一面正對太陽,就有點像是月球總是以一面面朝地球一樣。這一向陽面就會永遠暴露在陽光之中。

  在這項最新研究中,研究人員使用3D技術模擬了這些與它們的“太陽”處於潮汐鎖定狀態的行星,其大氣中的氣流是如何運動的。研究組發現這些行星上的水體會很快蒸騰形成雲層。並且這一雲層會在向陽的一面聚集。這將起到降溫的作用,從而將原有宜居帶的範圍向行星軌道的內側拓展,這就意味著那些距離恆星更近距離上的行星也有可能可以維持一個適宜生命生存的環境條件。

  研究人員們表示,這項發現將幫助在未來使用新一代大型空間設備確認系外行星表面液態水的存在。如預計將於2018年發射升空的詹姆斯‧韋伯空間望遠鏡。科萬表示:“如果你使用紅外望遠鏡從太空觀察巴西或是印度尼西亞,你會發現這是一塊低溫區域,原因是這一地區上空被雲層遮擋,你所觀察的是雲層的信號。這一雲層位於很高的高度上,這裏非常寒冷。”

  研究人員認為,這種情況對於那些擁有高度反光雲層的系外行星可能也是一樣。如果詹姆斯‧韋伯空間望遠鏡在一顆系外行星上探測到相似的冷卻信號,那麼正如阿伯特所言:“這幾乎肯定是雲層覆蓋造成的信號,這一信號也幾乎肯定地表明這顆行星地表擁有液態水。”有關這項研究的詳細論文已經發表於6月27日發表的《天體物理學報》上。(晨風)



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