科学家发现“地球候选者”:新宜居类行星表面温度适合液态水流动

凤凰科技 2021/8/31 16:42:02 责编:问舟

北京时间 8 月 31 日消息,据国外媒体报道,在寻找潜在宜居星球的过程中,天文学家将注意力集中在了围绕类太阳恒星运行的类地行星上,它们的半径和质量与地球相似,并且必须足够温暖以使得液态水可以存在其表面。

尽管天文学家已经发现了许多有希望的“候选人”—— 例如 Trappist-1d 或 Proxima Centauri b,它们无一不都是围绕附近的恒星运行,但“表面温度适合液态水存在”这一必要条件非常严格,这极大地限制了候选者的数量。

现在,英国剑桥大学天文学研究所首席研究员奈库-马德哈苏德汉(Nikku Madhusudhan)和他的同事确定了一类全新的宜居行星,它们的数量可能比类地行星丰富得多且更容易展开研究。

这些新的候选者是比地球大得多但比海王星小得多的海洋世界,它们被富含氢气的大气层所包围。 关键在于,它们的表面温度可以允许液态水流动,在这方面它们与地球十分接近。

Hycean 世界

奈库-马德哈苏德汉及其同事称这些世界为“Hycean”,这是由氢和海洋两个词组成的合成词。研究人员指出,Hycean 的半径可达地球的 2.6 倍,质量最大可达到地球的 10 倍,这比以前被认为宜居的任何行星都要大得多。研究人员还研究了 Hycean 宜居带,即与母星之间允许表面存在液态水的带状区域。事实证明,Hycean 宜居带比类地行星要大得多。

部分原因是这些行星的平衡温度可高达 500 开尔文,远高于类地行星。基于这样的条件,如果行星被潮汐锁定且同一侧始终面向太阳,那么液态水就可能存在。在这种情况下,行星上的一半地区将因为太热而无法维持生命的存在,而另外一半的气候可能较为温和。Hycean 宜居带之所以形成的另一个原因是寒冷的 Hycean 世界可以凭借其内部热量来支持液态水的存在。这样的行星几乎不需要来自母星的热量辐射,因此其可以在很远的距离上运行。

奈库-马德哈苏德汉的研究团队表示:““我们的结果表明,Hycean 行星上的宜居带要比陆地上的宜居带宽得多。”

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