地球以外是否存在人类可以居住的行星?根据德克萨斯大学阿灵顿分校物理学家对 F 型恒星系统进行研究的最新研究,答案是可能的。
根据恒星表面温度,恒星可分为七类。它们在质量、光度和半径等其他因素上也存在差异。F 型恒星处于中等水平,比太阳更热、质量更大。F 型恒星呈黄白色,表面温度超过 10,000 度。
宜居带 (HZ) 是指距离恒星较远的行星表面可能存在水。在由博士生 Shaan Patel 领导、Manfred Cuntz 教授和 Nevin Weinberg 教授共同撰写的研究中,物理学家利用 NASA 系外行星档案对目前已知的行星宿主 F 型恒星进行了详细的统计分析。该档案是一种在线系外行星和恒星数据服务,用于收集数据以供研究。
“F 型恒星通常被认为是恒星中光度最高的,极有可能为行星提供适宜生命生存的环境,”Cuntz 博士说。“然而,这些恒星经常被科学界忽视。虽然 F 型恒星的寿命比我们的太阳短,但它们的 HZ 更宽。简而言之,从天体生物学的角度来看,F 型恒星并非毫无希望。”
“由于 HZ 较大,F 型恒星系统在考虑宜居性时是重要且有趣的案例,”Patel 说道。“HZ 被定义为适合类地天体存在外星生命的区域。”外星生命是指生命可能存在于太阳系之外。
在排除了行星信息较少的系统后,研究小组确定了 206 个值得关注的系统。“我们进一步将这 18 个系统细分为四个子类别,具体取决于它们在 HZ 中停留的时间,”Patel 说。
例如,行星 HD 111998(又名 38 室女座)始终位于 HZ。它距离地球 108 光年,因此被认为是太阳系扩展区域的一部分。Cuntz 表示,它的质量也比太阳大 18%,半径比太阳大 45%。
“这颗行星于 2016 年在智利拉西拉被发现,”康兹说。“它是一颗木星型行星,本身不太可能允许生命存在,但它提供了宜居外星的总体前景,这也是 UTA 正在研究的一个全球活跃的研究领域。”
帕特尔说:“在未来的研究中,我们的工作可能有助于探究地球质量行星的存在,以及 F 型系统中系外木星所承载的宜居系外卫星。”
研究小组指出,未来可能开展的项目包括行星轨道研究,包括部分时间 HZ 行星的案例;行星宜居性与恒星演化之间关系的探索,包括天体生物学方面;以及对不同系统的系外卫星的评估。
“这项研究之所以能够进行,是因为全球天文学家的辛勤工作和奉献精神,他们在过去 30 年中发现了 5,000 多颗行星,”温伯格博士说。“有了这么多已知的行星,我们现在可以对相对罕见的系统进行统计分析,例如围绕 F 型恒星运行的行星,并确定那些可能位于宜居带的行星。”
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