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绅士的品格,从头界说宜居带!世界中的宜居行星或许比咱们想的要少得多!-雷火苹果app

admin 南方天气预报 2019-05-15 311 0

环绕其他恒星的宜居带被界说为一个在星球外表能够存在液态水的区域;可是杂乱的生命需求的不只仅只要水。

当开普勒太空天文台(Kepler Space Observatory)在2009年发射升空之后,它就开端以令天文学家振奋的速度在其他恒星周围发现着行星。这些数据导致科学家们得出了这样的估量:咱们的星系中必定有大约400亿颗类地行星在类日恒星和红矮星的宜居带中工作着。

宜居带是恒星周围某个规模区域的称号,在宜居带中液态水能够存在于行星外表。这很重要,由于地球上的依据标明液态水对生命至关重要,但假如生命能够很简单在类地行星上开端的话,开普勒太空天文台的数据标明咱们的星系必定充满着生命。因而,寻觅依据的比赛正在如火如荼地进行,各式各样的太空望远镜被规划用来寻觅生命必然会发生的共同光谱特征。

但这项比赛的要害应战是要找到最佳的方针——那些条件好像最有利于杂乱生命存在的行星。天体生物学家现已开端指出,只是只要液态水是不行的。假如以地球为例,其他分子的份额也很重要,比方,过多的二氧化碳或一氧化碳会杀死咱们所知的杂乱生命方式。

前几天,加利福尼亚州河岸市NASA天体生物学研讨所的爱德华·施韦特曼(Edward Schwieterman和他的几位搭档批改了“宜居带”的界说,他们将一氧化碳和二氧化碳的含量也考虑在内。成果,界说修正之后他们以为合适杂乱生命寓居的区域比之前估计的要小得多——大约是之前界说规模的四分之一左右。Schwieterman和他的搭档说:“咱们的研讨成果关于在太阳系外行星上寻觅生物特征和杂乱生命具有许多重要的含义。”

首要先说说布景常识。宜居带的巨细很难核算,由于地表温度取决于大气中的各种反响进程,比方温室效应。可寓居带的传统界说指定了一种包括氮、二氧化碳和水的大气环境,这种环境相同由碳酸盐-硅酸盐的反响进程安稳下来(地球上存在相同的反响进程)。

碳酸盐-硅酸盐循环是一个长时间的进程,硅酸盐岩石会与水和二氧化碳反响生成碳酸盐岩石,然后在高压、高温文火山作用下碳酸盐岩石又会从头转化为硅酸盐岩石和二氧化碳。这就形成了一个反响回路,使大气中的二氧化碳水平坚持相对安稳,答应温室效应进步地表温度。

在宜居带内边际的行星,二氧化碳水平不需求太高就能够发明足够高的温度来发生液态水。在地球前史中,必要的二氧化碳水平一直在改动,从百万分之几十到百万分之几百不等。

Schwieterman和他的搭档说:“可是关于在宜居带中部和外部的行星来说,大气中的二氧化碳浓度需求高得多才干保持有利于液态水在行星外表生成的温度。”

例如,一颗常被以为十分有或许孕育外星生命的系外行星开普勒-62f,这颗行星的质量大约是地球的三倍,在天琴座内环绕它的主恒星工作,与其主恒星的间隔与金星到太阳的间隔差不多。但由于其主恒星的亮度不及太阳,开普勒- 62f接纳的阳光量只与太阳系内的火星适当,因而它坐落宜居带的外围。

温室效应很简单就能够使开普勒-62f升温到足以发生液态水。可是Schwieterman和他的搭档核算出,要到达这个意图需求3到5个大气压的二氧化碳,这个数量是在地球杂乱生命前史中存在过的二氧化碳的1000倍。

研讨小组指出,这种水平的二氧化碳对当今地球上的大部分杂乱生物来说都是丧命的,在地球曩昔的前史中,二氧化碳水平的增加被以为是导致物种大规模灭绝的一个重要因素。在确认宜居带时,咱们还需求考虑到生命所能接受的二氧化碳水平极限。因而,关于孕育生命来说,开普勒- 62f或许并没有人们此前想的那么友爱。

一氧化碳相同也要挟着杂乱生命。Schwieterman和他的搭档核算出,环绕着冷却恒星工作的行星很或许含有更高水平的一氧化碳,由于这些行星上的光化学条件更有利于发生一氧化碳。这为宜居带又带来了约束。

该小组的终究核算是为了找出这些约束会怎么改动咱们现在对宜居带巨细的了解。Schwieterman和他的搭档们说:“核算成果的其间一个暗示是咱们或许不会希望在M矮星外部轨道上的行星、或许在接近宜居带外边际的潜在宜居行星上发现才智生命或技能特征的痕迹。”

这将对未来在其他行星上寻觅生物特征的使命发生严重影响,天文学家很或许会把注意力会集在更温暖的类日恒星上,这些恒星上的条件或许对杂乱生命更有利。

可是未来太空望远镜的规划者不用忧虑短少调查方针,即便宜居带比之前以为的要小得多,但单是在咱们的星系中就或许有数亿个宜居行星,这对现在方案的使命来说应该捉襟见肘了。

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