外星行星最重要的特徵之一是它是否位於所謂的宜居帶——一個像金髮姑娘區域一樣,離母恆星不太近也不太遠的範圍,這可能允許行星孕育生命。
現在,科學家們已經重新定義了外星行星宜居帶的邊界,可能會排除一些之前認為位於宜居帶內的系外行星,並可能允許一些之前被排除在外的行星擠進來。
賓夕法尼亞州立大學研究團隊負責人拉維·庫馬爾·科帕拉普說:“這將對宜居帶內的系外行星數量產生重大影響。”
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宜居帶定義了一個行星可能在其表面保持液態水的區域。 離恆星太近,水就會蒸發掉; 離恆星太遠,水就會凍結成冰。 但液態水是科學家們追求的目標,因為這被認為是生命存在的先決條件。
新的宜居帶定義基於更新的大氣資料庫,稱為 HITRAN(高解析度傳輸分子吸收)和 HITEMP(高溫光譜吸收引數),它們給出了水和二氧化碳的吸收引數——這兩種屬性強烈影響系外行星的大氣層,決定了這些行星是否可以承載液態水。[9顆可能孕育外星生命的系外行星]
科學家們告誡說,宜居帶的定義仍然沒有考慮到來自雲層的反饋效應,雲層也會影響行星的宜居性。
之前的宜居帶定義大約在 20 年前由賓夕法尼亞州立大學的研究員詹姆斯·卡斯廷推匯出來,他也是此次更新背後的團隊成員。
科帕拉普告訴 SPACE.com:“在他撰寫那篇論文時,還沒有發現系外行星。 20 年來,已經發現了數百個,甚至數千個。”
新的定義與舊的定義並沒有根本的不同。 例如,在我們自己的太陽系中,宜居帶的邊界已經從 0.95 天文單位(AU,或地球與太陽之間的距離)到 1.67 天文單位之間,轉移到新的範圍 0.99 天文單位到 1.7 天文單位。
波多黎各大學阿雷西博天文臺的天文學家阿貝爾·門德斯說:“地球如此靠近宜居帶的內邊緣,這令人驚訝。” 他沒有參與此次重新定義。
門德斯管理著一份名為“宜居系外行星目錄”的清單,其中列出了所有已知的太陽系外行星,這些行星可能適合生命居住。 他說,這項新的研究將需要對目錄進行一些調整。
門德斯說:“就目前來看,這是一個重大變化。 我們認為在宜居帶內的許多行星現在都在宜居帶外了。 但另一方面,它擴大了宜居帶的外邊緣,因此一些更遠的行星現在可能會進入宜居帶。”
他特別提到了行星 格利澤 581d,它被認為位於其恆星宜居帶的外邊緣。 然而,根據新的定義,它幾乎位於正中央,使其可能成為地外生命更好的候選者。
門德斯說:“對於那顆特殊的行星來說,這將是一個巨大的變化。 這意味著該行星上存在生命的可能性將大大提高。”
研究人員在一篇即將發表在《天體物理學雜誌》上的論文中詳細介紹了他們新的宜居帶定義。
要直接探索宜居行星目錄,請訪問: http://phl.upr.edu/projects/habitable-exoplanets-catalog
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