“外星地球”如何进化:距离我们最近的类地行星啥样

2022/3/18 10:48:02 来源:新浪科技 作者:叶倾城 责编:长河

北京时间 3 月 18 日消息,据国外媒体报道,目前,科学家在一项最新研究中预测了外星“地球”的真实模样,以及它将如何进化,当然,前提是如果存在这样的星球。

图中是艺术家描绘的比邻星d特写镜头,它环绕着红矮星比邻星(距离太阳系最近的恒星之一)运行,该行星被认为是由岩石构成,其质量大约是地球四分之一。图中可看到环绕比邻星的另外两颗行星:比邻星b,是一颗与地球质量相近,每11天环绕恒星运行一周,潜在生命宜居条件;比邻星c,该行星环绕恒星一周需要5年时间。

▲ 图中是艺术家描绘的比邻星 d 特写镜头,它环绕着红矮星比邻星(距离太阳系最近的恒星之一)运行,该行星被认为是由岩石构成,其质量大约是地球四分之一。图中可看到环绕比邻星的另外两颗行星:比邻星 b,是一颗与地球质量相近,每 11 天环绕恒星运行一周,潜在生命宜居条件;比邻星 c,该行星环绕恒星一周需要 5 年时间。

为了寻找宇宙中其他区域存在生命的证据,多年以来科学家一直致力于搜寻类似地球的星球,在最邻近地球的半人马阿尔法恒星系统,存在一颗科学家认为的“类地星球”—— 比邻星 b(Proxima b),这颗系外行星位于恒星周围的宜居带,意味着它环绕恒星运行的距离非常近,以至于液态水可能存在,但不会距离恒星太近,导致水分蒸发消失。

在这项最新研究中,科学家评估了半人马座阿尔法恒星宜居带一颗岩石行星的真实模样。该研究团队模拟了半人马阿尔法恒星系统中一颗假设岩石行星的元素组成,研究人员利用恒星系统中三颗恒星中的两颗(半人马阿尔法 A 和半人马阿尔法 B)的真实光谱数据模拟了这颗假设行星。这两颗恒星与太阳非常相似,它们彼此环绕对方运行,第三颗恒星是比邻星,是一颗较小、较暗的红矮星,环绕着这一对较大恒星运行。红矮星是宇宙中体积最小、温度最低的矮星,也是宇宙中最常见的一种恒星。

由于这三颗恒星距离太阳系非常近,天文学家现已广泛研究了该恒星系统和相关恒星,然而迄今为止,还没有在半人马阿尔法 A 或 B 恒星周围发现任何被证实的行星,但科学家已经在比邻星附近发现 3 颗潜在的岩石行星,该发现引起了科学家的浓厚兴趣,他们猜测这些行星可能适宜生命存在。

但这项研究聚焦的是环绕两颗类太阳恒星系统的轨道天体,目前科学家知道这两颗恒星包含着构成岩石的元素,例如:铁、镁、硅,以及氢、碳和氧等挥发物,宇宙挥发物通常是指容易汽化的化学物质。利用当前现有数据,研究人员分析了环绕该双星系统的岩态行星可能是什么模样,前提是这样的岩态行星可能存在。

这颗假设的行星被命名为“Alpha-Cen-Earth”,研究人员依据其所处宇宙环境,推测它的内部结构、矿物成分,甚至大气构成,以及理解其长期演变和潜在宜居性的至关重要特征。

而且,研究人员发现如果在半人马阿尔法恒星系统中某颗恒星周围存在类似的岩态行星,它的化学成分很可能与地球相似。他们预测“Alpha-Cen-Earth”存在一个富含硅酸盐的地幔层,并且富含石墨和钻石等重碳物质,此外,他们还认为,这颗行星的岩石内部具有与地球相似的蓄水能力。然而,这颗假设的系外行星与地球有一些明显差异,科学家们估计,与地球相比,该行星可能存在一个较大的铁核,较少的地质活动,可能没有任何板块构造。

同时,研究人员还评估称,在这颗行星形成初期,其大气层主要成分是由二氧化碳、甲烷和水组成,这与地球 25 亿年前生命诞生时的大气层十分相似。

虽然该项研究聚焦的是一颗假设行星,但这些预测数据使研究小组能够依据我们掌握的邻近恒星系统的具体信息,进一步探索可能存在的生命迹象。目前这项最新研究报告发表在 3 月 10 日出版的《天体物理学杂志》上。

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关键词:类地行星宇宙

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