缩小范围!古迪洛克区域,锁定K型星系

subtitle 天文在线 10-27 10:42 跟贴 1 条

天文学家刚刚发现了行星中可能存在生命的另一个重要方面

摘要: 宜居带是指行星落在一颗恒星周围的一定距离范围,这一范围内水可以以液态形式存在。最适宜生命存在的恒星是橙色的比太阳稍凉爽比红矮星稍温暖的K型恒星。我们想要找出宇宙内是否还有其他生命存在,更进一步,是否有智慧生命。Kepler-442b被认为是最宜居星球之一,而它正是在K型恒星系内。

到现在为止,我们已经相当熟悉“古迪洛克区域”的概念了。也被称为宜居区域,它是一段与恒星的距离,在这段距离内,行星上的液体水既不会因为温度过高而蒸发也不会因为温度太低而冰冻。

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这些因素之所以重要是因为我们把液体水当作生命的重要条件。但是这并不是我们评判一个星球潜在可居住性的唯一准则;根据基于几十年数据的新研究,宇宙中还存在着古迪洛克星球。

要知道,并不是所有的星球都是结构相似的。有一些极度炎热明亮,像十分年轻的,有着炽热蓝光的OB型星。有一些温度很低,像红M型矮星。这可能是一个适宜的温度,但是古迪洛克区域非常接近恒星,而且红矮星往往是动荡的,猛烈的耀斑冲击着周围的空间。

我们的太阳处于这两个极端之间,被称为黄矮星——一个G型主星序恒星。但是,虽然我们已经知道太阳系中存在生命(毕竟我们生活在其中),太阳却不是一个古迪洛克星球。

根据维拉诺瓦大学的天文学家的说法,最适合生存的恒星要沿着赫茨普朗-罗素恒星类型图前进一步——即K型恒星,它是比太阳略冷、比红矮星稍热的橙色恒星。

“K型恒星处于最佳位置,有着介于更稀有、更明亮、寿命更短的太阳系恒星(G星)和数量更多的红矮星(M星)之间的合适属性。”维拉诺瓦天文学家和天文物理学家爱德华·古南解释说

K型恒星,特别是那些更温暖的K型恒星,是最合适的。如果你在寻找可居住的行星,那么大量的K型恒星会大大增加你找到生命的机会。

维拉诺瓦大学的天文学家斯科特·恩格尔和他的同事一起,在美国天文学会第235次会议上介绍了他们的研究成果。

让我们先明确一点,天文学家们并不是在寻找一个宜居星球来作为“备用地球”。就算我们真的找到了地球2.0,我们也没有能够到达那里的技术

我们对宜居星球的探索不仅仅是想要找出宇宙中是否存在其他生命,我们更远的一步是,是否存在着智慧生命。到底生命是普遍存在的,还是地球只是一个巨大的异类?缩小生命可能出现的范围能帮助我们继续探索。

古南·恩格尔和其他人在“随时间变化的太阳”项目中,用了30年通过紫外线和X射线来监测大量的F到G型星,在“与红矮星一起生活”项目中,用10年时间监测了M型红矮星。

这两个项目都有助于评估有关行星的X射线和紫外线辐射对其行星潜在可居住性的影响。

最近,他们将研究范围扩大到了对K型恒星相关数据的收集,这个项目称为“与古迪洛克K型矮行星一起生活”。事实上,这些行星是最有希望能维持生命生存的。

(NASA/ESA/Z. Levy/STScI)

虽然K型恒星的可居住区较小,但它们比G型恒星更为常见,在距太阳系仅100光年的范围内就有1000颗左右。它们的主序列寿命要长得多。

太阳的年龄约为46亿年,它的主序寿命约为100亿年。复杂生命大约在5亿年前才出现在地球上,科学家们认为,再过10亿年,随着太阳开始膨胀,地球将变得不适合居住,太阳系的宜居区将向外扩展。

红矮星更常见,但它们很活跃,使周围的空间受到强烈的辐射和耀斑活动的影响,这可能会使周边的行星失去大气层和液态水

相比之下,K型恒星的寿命在250亿年到800亿年之间,比G型恒星提供了一个更长的生命出现窗口期;根据研究小组的数据,它们也比红矮星平静得多。

而且K型恒星就存在于在我们定位到的开普勒442陶塞提厄普西隆·埃里达尼这些恒星周围。

“开普勒-442值得注意是因为,这颗恒星(光谱分类,K5)拥有被认为是最好的宜居行星之一的开普勒-442b,一颗岩石行星,质量略大于地球的两倍,”古南说。

“所以开普勒442系统是古迪洛克恒星的古迪洛克行星!”

对生命的探寻当然甚至比这个更难,比如说,如果一个行星有一个高度椭圆的轨道,那它就可能产生极端的高温使得一个古迪洛克行星变得不宜居住。

在系统中其他行星的位置也会造成细微的不同;而且还有一种可能是在一整个星系中有它自己的宜居区域(如果有,我们就在其中,所以向周围寻找是一个好的开端)。

但是这个研究能够代表迷题的一部分,它可以让如大海捞针般的寻找稍微容易一些。

这项研究已经在夏威夷举行的美国天文学会第235次会议上发表。

[1] 在天文学和天体生物学中,指恒星周围的宜居带(CHZ),或简称宜居带,是指在足够大的大气压力下,行星表面能够支持液态水的围绕恒星的轨道范围。

[1][2][3][4][5]CHZ的界限是基于地球在太阳系中的位置和它从太阳接收到的辐射能的量。由于液态水对地球生物圈的重要性,CHZ及其内部物体的性质可能有助于确定能够支持类似地球的外星生命和智慧的行星的范围和分布。

作者: (Mark Garlick

FY: 美女

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