原标题:NASA 改善外行星适居性模型,未来可更精准发现外星生命

【Technews科技新报】来自美国太空总署(NASA)戈达德太空研究所(GISS)的研究团队,改善了位于适居带系外行星的大气模拟条件,从过去的一维模型跃升为三维模型,研究人员将开始模拟外行星大气的循环系统,以及循环过程会出现的独特特征。未来,天文学家可更有效率的分配时间来观察最有外星生命希望的候选星球。

低质量恒星中的红矮星是宇宙最常见的恒星类型,占了 73%,它们比太阳更小(多数红矮星的直径及质量均低于太阳的三分之一)、更冷(表面温度也低于 3,500K)、更暗(发布的光有时低于太阳光度的万分之一),但由于内部氢元素核融合的速度缓慢,寿命比太阳长许多,科学家估计可达数万亿年,远比现在宇宙的年龄 138 亿年还长。所以到目前为止,科学家还没有看过任何一颗红矮星处于濒死状态。

这些以数量取胜的超长寿红矮星,也大大提升了科学家在其周遭找到有外星生命、甚至人类未来能移民居住的候选行星机率。

生命存在的先决条件是水,外行星的表面温度如果允许液态水存在足够时间(数十亿年)使生命茁壮成长,则认为可以居住。其次,星球表面温度需限制在一定范围内才得以维系生命,这代表行星不能过于靠近或远离主恒星,太近的话水会发得一干二净,并被紫外线分解成氢和氧,极轻的氢原子会逃逸到外太空;太远的话,水又会长年冻结,也就是说,必须刚好位于适居带的行星,才是天文学家首要观察狩猎的目标。

不过现在,新的三维模型调整了“适居带”的范围。以前的模型如同上述预测,距离主恒星太近的行星没有可使用的水资源,会被排除在适居带之外,但这对于在低质量恒星周围发现的慢旋行星来说并非如此,新模型表明,即便一颗行星距离主恒星很近,它仍有可能具适居环境。

论文主要作者 Yuka Fujii 表示,恒星的近红外辐射对行星维持潮湿大气环流有一定重要性,团队发现,近红外光驱动空气变暖的过程,反而会逐渐增加平流层的水气湿度,与旧模型预测相反,新模型指出,更接近母恒星的系外行星仍有机会居住生命。

三维模型将帮助天文学家筛选最有生命存在机会的系外行星候选人,比如 Trappist-1 系统的 7 颗类地行星,绕行母恒星公转的轨道都小于水星与太阳的距离,过去科学家都惋惜这种近距离足以蒸发掉星球的所有水气,新模型或许有机会帮这几颗行星翻盘。研究已发布在《天体物理学杂志》。

虽然,就算有天我们找到适居的外星球,科学家目前也没有速度够快的太空船可让人类在有生之年到达那里。以距离地球最近的系外行星“比邻星 b”(Proxima b,约 4.2 光年)来说,就算 NASA 目前以最快的发射速度离开地球的新视野号(New Horizons),也需要花上 78,000 年才能到达位于半人马座的比邻星 b。移民之前,人类必须先发明出革命性的太空飞行器推进系统。

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(首图来源:NASA)

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