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太陽系2.0+超級月球!39光年外的世界,韋布望遠鏡最新觀測

更新時間:2023-10-22 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:54次

迄今為止,天文學家早已在宇宙中發覺超過5000顆系外行星了。這種系外行星五花八門,擁有行星的星體也各有特色,但其中一顆名為-1的星體最受關注。Dua物理好資源網(原物理ok網)

-1距離我們大概39.13光年,這在宇宙中早已算是相當近的距離了。最特殊的是,它周圍早已有7顆系外行星被發覺,是迄今為止天文學家發覺擁有行星最多的星體之一,因而好多人把它視為太陽系2.0。Dua物理好資源網(原物理ok網)

除了這般,這七顆系外行星中,起碼有三顆被覺得處在宜居帶內,分別是-1e、f和g。也就是說,它們的表面氣溫可能比較適中,準許水以液態的方式存在,這是蘊育生命的最基礎條件。Dua物理好資源網(原物理ok網)

-1屬于M型星體,亦稱紅矮星,是宇宙中身材最小,同時也是數目最多的一類星體。為此,假如我們能對-1的系統進行詳盡觀測,就是對宇宙中最多的一類星體中,擁有行星最多的一顆進行觀測,具有更高的效率和代表性。正由于有了前面那些特征,-1成為了最受關注的星體之一。Dua物理好資源網(原物理ok網)

日本取代能源和原子能委員會(CEA)的天文學家Elsa介紹道:“對它的觀測可以讓我們更容易地對較小的、較冷的星體周圍的巖石行星進行定性剖析。假如我們想了解M型星體距今的宜居性,-1的系統就是一個極佳的實驗室,它的行星則是我們擁有的觀察巖石行星大氣層的最佳目標。”Dua物理好資源網(原物理ok網)

有如此好的觀測對象,天文學家如何會視而不見呢?近來,法國宇航局借助強悍的詹姆斯·韋布太空望遠鏡對其中一顆行星進行了觀測,那就是-1b。Dua物理好資源網(原物理ok網)

在這七顆系外行星中,-1b距離寄主星體近來,平均每1.5天能夠完成一次公轉。這是一顆超級月球,直徑是月球的1.1倍,質量是月球的1.4倍天體物理書籍,是一個和我們一樣的巖石世界。Dua物理好資源網(原物理ok網)

可惜的是,因為它太緊靠寄主星體,接收到的星體幅射量是月球的4倍左右,以至于表面水溫高達230℃。在這些條件下,它的表面是不可能蘊育生命的。別說生命,它連大氣層都不太可能保存。Dua物理好資源網(原物理ok網)

雖然這么,它還是令科學家特別感興趣,這也是天文學家第一次對如此小且如此冷的系外行星進行的如此詳盡的觀測——沒錯,和往年進行類似觀測的系外行星相比,它還算是酷熱的,由于這些系外行星的表面氣溫普遍是四位數……Dua物理好資源網(原物理ok網)

在此之前,天文學家就借助哈勃、斯皮策等望遠鏡進行過觀測,當時的結果早已排除了-1b擁有松散大氣的可能性。雖然這么,天文學家還未能排除它擁有一個相對濃郁、密集的大氣層的可能性,這是往年的觀測設備所難以回答的問題。Dua物理好資源網(原物理ok網)

借助-1b運行到寄主星體身前以及身旁時帶來的色溫變化,天文學家能夠判定它有沒有大氣層。Dua物理好資源網(原物理ok網)

這個道理很簡單,當它運行到寄主星體和月球之間時,才會遮擋住星體的一部份光,在我們看來,星體的色溫都會稍為減緩。當它運行到寄主星體的兩側時,我們除了能看見寄主星體的光,能夠看到行星反射的光。當它運行到寄主星體身旁時,它反射的光就看不見了,所以-1系統的色溫也會有輕微的增長。Dua物理好資源網(原物理ok網)

通過這顆行星運行期間造成的色溫變化,以及對其反射光線的計算,天文學家能夠判定它能發出多少紅外幅射。我們曉得,紅外線反映的是一個物體的體溫,而濕度就可以暗示我們它究竟有沒有大氣層。Dua物理好資源網(原物理ok網)

CEA的天文學家-介紹道:“這顆行星早已被潮汐鎖定,其中一面永遠對準星體,另一面則一直黑暗。假如它有大氣層,可以循環并重新分配熱量,這么白晝面都會比沒有大氣層的情況下體溫更低。”Dua物理好資源網(原物理ok網)

作為現今世界最強悍的太空望遠鏡,韋布擁有無與倫比的紅外觀測能力,是天文學家進行本次觀測的關鍵。Dua物理好資源網(原物理ok網)

研究人員對-1b進行了五次凌星現象的觀測,估算出它朝向星體的一面水溫大概是230℃。按照上述理論來看,它的表面水溫是符合沒有大氣層的情況的,因而,它極有可能是一顆赤裸裸的行星。Dua物理好資源網(原物理ok網)

強調:“我們將剖析數據與計算機模型中顯示的不憐憫況下的氣溫數值進行了比較,結果與一個由裸巖構成的宋體和沒有大氣層來循環熱量的情況基本上完全一致。并且我們也沒有觀測到有任何光被氣體吸收的征兆,這種現象在觀測中若果有的話,是十分容易觀測到的。”Dua物理好資源網(原物理ok網)

研究人員據此得出推論,這個太陽系2.0+超級月球的世界,雖然并不是一個宜居的世界。Dua物理好資源網(原物理ok網)

其實了,天文學家起初也沒指望在這兒發覺生命的可能性,雖然和太陽相比,身材更小的紅矮星反倒更狂暴天體物理書籍,可以釋放出強悍的X射線,對附近的行星引起嚴重的折磨。雖然這種行星上本來有蘊育生命的可能性,也會被驚悚的射線剪除大氣層。Dua物理好資源網(原物理ok網)

雖然這么,-1系統依然具有很高的研究價值。如同加拿大宇航局艾姆斯研究中心的天體化學學家說的,在銀河系內,紅矮星的數目是太陽這類星體的10倍,擁有巖石行星的可能性也是類太陽星體的2倍。也就是說,我們觀測紅矮星時,有更高的機率發覺類似月球的行星。Dua物理好資源網(原物理ok網)

為此,研究人員未來就會進一步對這個系統進行剖析,而且進一步描述-1b的全球熱量分布,這對人類了解紅矮星周圍的巖石行星的環境有重要的意義,我們也能更清楚地看見它們和月球有什么不同。Dua物理好資源網(原物理ok網)

別忘了,“三體星”——比鄰星b也是一顆圍繞紅矮星的巖石行星,其實“三體人”過的日子,也和-1b——當然也有可能更糟……Dua物理好資源網(原物理ok網)

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