外星行星最重要的特征之一是它是否位于所谓的宜居带——一个像金发姑娘区域一样,离母恒星不太近也不太远的范围,这可能允许行星孕育生命。
现在,科学家们已经重新定义了外星行星宜居带的边界,可能会排除一些之前认为位于宜居带内的系外行星,并可能允许一些之前被排除在外的行星挤进来。
宾夕法尼亚州立大学研究团队负责人拉维·库马尔·科帕拉普说:“这将对宜居带内的系外行星数量产生重大影响。”
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宜居带定义了一个行星可能在其表面保持液态水的区域。 离恒星太近,水就会蒸发掉; 离恒星太远,水就会冻结成冰。 但液态水是科学家们追求的目标,因为这被认为是生命存在的先决条件。
新的宜居带定义基于更新的大气数据库,称为 HITRAN(高分辨率传输分子吸收)和 HITEMP(高温光谱吸收参数),它们给出了水和二氧化碳的吸收参数——这两种属性强烈影响系外行星的大气层,决定了这些行星是否可以承载液态水。[9颗可能孕育外星生命的系外行星]
科学家们告诫说,宜居带的定义仍然没有考虑到来自云层的反馈效应,云层也会影响行星的宜居性。
之前的宜居带定义大约在 20 年前由宾夕法尼亚州立大学的研究员詹姆斯·卡斯廷推导出来,他也是此次更新背后的团队成员。
科帕拉普告诉 SPACE.com:“在他撰写那篇论文时,还没有发现系外行星。 20 年来,已经发现了数百个,甚至数千个。”
新的定义与旧的定义并没有根本的不同。 例如,在我们自己的太阳系中,宜居带的边界已经从 0.95 天文单位(AU,或地球与太阳之间的距离)到 1.67 天文单位之间,转移到新的范围 0.99 天文单位到 1.7 天文单位。
波多黎各大学阿雷西博天文台的天文学家阿贝尔·门德斯说:“地球如此靠近宜居带的内边缘,这令人惊讶。” 他没有参与此次重新定义。
门德斯管理着一份名为“宜居系外行星目录”的清单,其中列出了所有已知的太阳系外行星,这些行星可能适合生命居住。 他说,这项新的研究将需要对目录进行一些调整。
门德斯说:“就目前来看,这是一个重大变化。 我们认为在宜居带内的许多行星现在都在宜居带外了。 但另一方面,它扩大了宜居带的外边缘,因此一些更远的行星现在可能会进入宜居带。”
他特别提到了行星 格利泽 581d,它被认为位于其恒星宜居带的外边缘。 然而,根据新的定义,它几乎位于正中央,使其可能成为地外生命更好的候选者。
门德斯说:“对于那颗特殊的行星来说,这将是一个巨大的变化。 这意味着该行星上存在生命的可能性将大大提高。”
研究人员在一篇即将发表在《天体物理学杂志》上的论文中详细介绍了他们新的宜居带定义。
要直接探索宜居行星目录,请访问: http://phl.upr.edu/projects/habitable-exoplanets-catalog
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