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气候小星TRAPPIST 1的七个有趣的世界

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-11-13浏览次数:1786

并非所有的恒星都像太阳一样,因此并非所有的行星系统都能以相同的期望进行研究。华盛顿大学领导的天文学家团队的一项新研究为TRAPPIST-1行星周围的七个行星提供了最新的气候模型。这项工作还可以帮助天文学家更有效地研究与太阳不同的恒星周围的行星,并更好地利用詹姆斯韦伯太空望远镜的有限和昂贵的资源,现在预计将于2021年发射。

11月1日发表在“天体物理学杂志”上的一篇论文的主要作者安德鲁林克斯基说:“我们正在模拟一种不熟悉的氛围,而不仅仅是假设我们在太阳系中看到的东西看起来像另一颗恒星是一样的。” “我们进行了这项研究,以展示这些不同类型的大气是如何看待的。”

该团队只是发现,由于一个非常炎热,明亮的早期恒星阶段,世界上所有七颗恒星都可能像金星一样进化,任何早期的海洋都可能蒸发并留下一个密集的,不适合居住的环境。然而,正如之前的研究表明,行星TRAPPIST-1 e可能是一个值得进一步研究的陆地海洋世界。 TRAPPIST-1,39光年或约235万亿英里,与恒星大小相同,仍然是恒星。一颗相对凉爽的“M矮星” - 宇宙中最常见的恒星 - 质量约为太阳质量的9%,半径约为12%。 TRAPPIST-1的半径仅略大于木星,尽管它的质量要大得多。

所有七个TRAPPIST-1行星大约都是地球的大小,其中三个 - 标记为e,f和g的行星 - 被认为处于其可居住区域,围绕着一颗岩石行星可能具有的恒星。空间液态水在其表面,给生命一个机会。 TRAPPIST-1 d骑在可居住区域的内缘,而更远的地方,TRAPPIST-1 h绕过该区域的外缘。 “这是一系列行星,让我们深入了解这个星球的演变,特别是在与我们截然不同的恒星周围,不同的光线从它出来,”林多斯基说。 “这只是一个金矿。”Lincowski说,之前的论文模拟了TRAPPIST-1世界,但他和研究团队“试图在辐射和化学中进行最严格的物理模拟 - 试图使物理和化学成为正确。 “

该团队的辐射和化学模型为每种可能的大气气体创建光谱或波长特征,使观察者能够更好地预测在系外行星大气中的哪些气体。林科夫斯基说,有一天,当韦伯望远镜或其他人实际检测到气体痕迹时,“天文学家利用光谱中观察到的颠簸和波动来推断存在哪些气体 - 并与我们合作。进行比较以说明地球的组成,环境,以及它的进化历史。“他说,人们习惯于思考像太阳一样的恒星周围行星的可居住性。 “但是M矮星是非常不同的,所以你必须考虑化学对大气的影响以及这种化学对气候的影响。”将陆地气候模拟与光化学模型相结合,研究人员模拟了每个TRAPPIST-1世界的环境。状态。

他们的模型显示,最接近恒星的TRAPPIST-1 b是一个炎热的世界,甚至像金星一样会形成硫酸云。行星c和d从它们的恒星接收的能量比金星和地球从太阳接收的能量略多,并且可能类似于金星,具有密集,不适合的气氛。 TRAPPIST-1 e最有可能在温带表面携带液态水,被认为是进一步研究的良好选择。外行星f,g和h可以是金星状或可以被冻结,这取决于行星在其进化过程中形成的水量。

事实上,任何或所有TRAPPIST-1行星都可以像金星一样,任何水或海洋都会燃烧,Lincowski说。他解释说,当水从地球表面蒸发时,来自恒星的紫外线会破坏水分子并释放氢气,而氢气是能够逃脱地球引力的最轻元素。这可能会留下大量氧气,这些氧气可能会留在大气中并不可逆地从地下除去水分。这样的行星可能具有厚厚的氧气氛 - 但不是生命造成的大气层,并且与观察到的任何东西都不同。 “如果这些行星最初有比地球,金星或火星更多的水,这可能是可能的,”他说。 “如果行星TRAPPIST-1 e在这个阶段没有失去所有的水,今天它可能是一个被全球海洋完全覆盖的水世界。在这种情况下,它可能具有类似于地球的气候。” p>

林科夫斯基说,这项研究更多的是关于气候变化而不是地球的可居住性。他计划更多地关注水行星的未来建模及其生命机会。 “在我们了解这个行星系统之前,估计地球大尺度行星的可探测性似乎要困难得多,”英国天文学博士生Jacob Lustig-Yaeger的合着者说。他说这颗恒星很小,它会使望远镜数据中的行星大气中的气体特征(如二氧化碳)更加明显。 “我们的工作告诉科学界我们可能期望看到TRAPPIST-1行星与即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜。”

Lincowski威斯康星大学的另一位合着者是Victoria Meadows,他是天文学教授,也是威斯康星大学天体生物学计划的主任。 Meadows还是威斯康星大学NASA天体生物学研究所虚拟行星实验室的首席研究员。所有作者都是研究实验室的附属机构。 “形成地球行星的过程对其适应能力以及我们解释生命迹象的能力至关重要,”梅多斯说。 “这篇文章表明,我们可能很快就能够在外星世界中寻找这些过程的潜在可检测迹象。”水瓶座中的TRAPPIST-1以地面穿越行星和2015年首次发现该行星的小行星望远镜命名。来自周围行星的证据。