韦伯的超级地球新发现：距离我们只有48光年的潜在宜居世界

韦伯的超级地球新发现：距离我们只有48光年的潜在宜居世界 温带系外行星LHS 1140 b可能是一个完全被冰覆盖的世界（左图），类似于木星的卫星欧罗巴，也可能是一个拥有液态亚星级海洋和多云大气层的冰雪世界（中图）。LHS 1140 b的大小是我们地球的1.7倍（右图），是目前在太阳系外寻找液态水的过程中发现的最有希望的宜居带系外行星。资料来源：蒙特利尔大学 Benoit Gougeon系外行星 LHS 1140 b 刚被发现时，天文学家猜测它可能是一颗小型海王星。这意味着它基本上是一颗气态行星，但与海王星相比体积非常小。然而，在分析了詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）于2023年12月收集到的数据结合之前其他太空望远镜（如斯皮策、哈勃和TESS）的数据之后，科学家们得出了一个截然不同的结论。LHS 1140 b位于距离地球约48光年的鲸鱼座，似乎是其恒星宜居带中最有希望的系外行星之一，可能蕴藏着大气层甚至液态水海洋。蒙特利尔大学天文学家的这一发现结果可在 ArXiv 上查阅，并将很快发表在《天体物理学期刊通讯》（TheAstrophysical Journal Letters）上。作为迄今为止最先进的太空望远镜，詹姆斯-韦伯太空望远镜在系外行星研究方面表现出色。它的尖端技术可以让天文学家探测遥远世界的大气层，分析它们的构成，评估它们支持生命的潜力。资料来源：诺斯鲁普-格鲁曼公司LHS 1140 b 是一颗系外行星，围绕一颗低质量红矮星运行，体积约为太阳的五分之一，它是距离太阳系最近的系外行星之一，位于恒星的宜居带内，因此吸引了科学家们的目光。在这个"金发地带"发现的系外行星，其温度可以让水以液态形式存在液态水是我们所知的地球生命的关键元素。今年早些时候，由René Doyon教授指导的UdeM特罗蒂埃系外行星研究所（iREx）的博士生Charles Cadieux领导的研究人员报告了LHS 1140 b的新的质量和半径估计值，其精确度堪比著名的TRAPPIST-1行星：其大小是地球的 1.7 倍，质量是地球的 5.6 倍。Charles Cadieux 是特罗蒂埃系外行星研究所和蒙特利尔大学的博士生，也是这篇论文的第一作者。资料来源关于 LHS 1140 b 的一个关键问题是，它究竟是一颗迷你海王星型系外行星（具有浓厚富氢大气层的小型气态巨行星），还是一颗超级地球（比地球大的岩质行星）。后一种情况包括所谓的"海洋世界"的可能性，它有一个全球液态海洋，被一个富氢大气层所包裹，会显示出明显的大气层信号，可以用强大的韦伯望远镜观测到。通过激烈的竞争，该天文学家团队于去年12月获得了宝贵的"主任自由支配时间"（DDT），在此期间使用加拿大制造的NIRISS（近红外成像仪和无缝光谱仪）仪器观测了LHS 1140 b的两次凌日。该 DDT 计划是韦伯望远镜运行近两年来专门用于研究系外行星的第二个计划，凸显了这些发现的重要性和潜在影响。对这些观测数据的分析有力地排除了迷你海王星的可能性，有诱人的证据表明系外行星LHS 1140 b是一颗超级地球，甚至可能有一个富含氮的大气层。如果这一结果得到证实，LHS 1140 b 将是第一颗显示出二次大气层证据的温带行星，它是在行星最初形成之后形成的。根据所有积累的数据进行的估算显示，LHS 1140 b 的密度低于类似地球成分的岩石行星的预期密度，这表明其质量的 10%到 20%可能是由水组成的。这一发现表明，LHS 1140 b 是一个引人注目的水世界，很可能类似于一颗雪球或冰雪行星，在亚恒星点有一个潜在的液态海洋，由于行星的预期同步自转（很像地球上的月球），行星表面的这一区域将始终朝向该系统的主恒星。René Doyon。资料来源：蒙特利尔大学 Amélie Philibert"在目前已知的所有温带系外行星中，LHS 1140 b很可能是我们有朝一日间接确认太阳系外的外星世界表面存在液态水的最佳选择，"新研究的第一作者卡迪厄（Cadieux）说。"这将是寻找潜在宜居系外行星的一个重要里程碑"。虽然这还只是一个初步结果，但 LHS 1140 b 上富含氮的大气层的存在表明，这颗行星保留了大量的大气层，创造了可能支持液态水的条件。这一发现倾向于认为水世界/雪球设想是最合理的。目前的模型表明，如果 LHS 1140 b 拥有类似地球的大气层，那么它将是一颗滚雪球般的行星，拥有一个直径约 4000 公里的巨大"牛眼"海洋，相当于大西洋表面积的一半。这个外星海洋中心的表面温度甚至可以达到舒适的 20摄氏度。LHS 1140 b的潜在大气层和液态水的有利条件使其成为未来宜居性研究的一个特殊候选者。由于这颗行星位于恒星的宜居带，而且其大气层有可能保留热量并支持稳定的气候，因此它为研究一个可以支持生命的世界提供了一个独特的机会。要确认LHS 1140 b大气层的存在和组成，并区分雪球行星和牛眼海洋行星两种情况，还需要进一步的观测。研究小组强调需要利用韦伯望远镜进行更多的凌日和日食测量，重点是一个可能揭示二氧化碳存在的特定信号。这一特征对于了解大气成分和探测潜在的温室气体至关重要，而温室气体可能预示着系外行星上的宜居条件。Doyon说："在一颗温带行星上探测到类似地球的大气层是将韦伯望远镜的能力推向极限这是可行的；我们只是需要大量的观测时间，目前关于富氮大气的提示需要更多的数据来证实。我们至少还需要一年的观测来确认 LHS 1140 b 是否有大气层，很可能还需要两三年的观测来探测二氧化碳。韦伯望远镜可能需要在数年内利用一切可能的机会观测这个系统，以确定LHS 1140 b是否具有宜居的表面条件。"他同时也是NIRISS仪器的首席研究员。他同时也是 NIRISS 仪器的首席研究员。由于 LHS 1140 b 在韦伯望远镜中的能见度有限（每年最多只能访问八次），天文学家将需要数年的观测才能探测到二氧化碳并确认该行星表面是否存在液态水。编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

新研究加强了对系外行星大气逃逸的了解 重点是分类和对宜居性的影响

新研究加强了对系外行星大气逃逸的了解 重点是分类和对宜居性的影响 系外行星的水动力逃逸系外行星即太阳系外的行星，是天文学研究的热门课题。这些行星的大气会因为各种原因离开行星进入太空。其中一个原因就是流体力学逃逸，即上层大气整体离开行星。这一过程比太阳系行星的粒子逸出过程要强烈得多。科学家们推测，在太阳系的一些行星（如金星和地球）的早期阶段，曾发生过流体动力大气逃逸现象。如果地球通过这一过程失去了整个大气层，那么它可能会变得像火星一样荒凉。然而，在地球这样的行星上已经不再发生这种强烈的逸出现象了。与此相反，太空和地面望远镜已经观测到，在一些非常靠近宿主恒星的系外行星上仍然会发生流体力学逃逸。这一过程不仅会改变行星的质量，还会影响行星的气候和宜居性。影响低质量系外行星流体动力逃逸的各种驱动机制 图源：Jianheng Guo大气逃逸机制在这项研究中，郭博士发现，富氢低质量系外行星的流体动力大气逸出可能是由行星内能、恒星潮汐力做功或恒星极端紫外线辐射加热单独或共同驱动的。在这项研究之前，研究人员不得不依靠复杂的模型来找出行星流体动力逸出的物理机制，结论往往模糊不清。这项研究提出，恒星和行星的基本物理参数，如质量、半径和轨道距离，足以对低质量行星的流体动力逸出机制进行分类。大气逃逸动力学新见解在质量小、半径大的行星上，足够的内能或高温可以推动大气逃逸。这项研究表明，利用经典的杰恩斯参数行星内能与势能的比值可以确定上述逸出是否会发生。对于内能无法驱动大气逃逸的行星，郭博士通过引入恒星的潮汐力，定义了一个升级的杰恩斯参数。有了升级后的杰恩斯参数，恒星的潮汐力和极端紫外线辐射在推动大气逸散方面的作用就可以很容易地准确区分开来。结论和影响此外，这项研究还揭示了高引力势能和低恒星辐射的行星更有可能经历缓慢的流体动力大气逃逸；否则，行星将主要经历快速的流体动力逃逸。这项研究有助于科学家了解行星的大气是如何随时间演变的，这对于探索低质量行星的演变和起源非常重要。这样，我们就能更好地了解这些遥远世界的宜居性和演化历史。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

下个“地球”？科学家新发现一颗宜居行星

下个“地球”？科学家新发现一颗宜居行星 近日，多名天文学家组成的国际团队又发现了一颗非常接近于地球，可能适合人类居住的系外行星Wolf 1069 b。这颗系外行星围绕着恒星 Wolf 1069 运转，距离地球 31 光年。类地行星与宜居行星类地行星顾名思义就是类似地球的行星。这里的类似一般指结构组成与地球类似之处，即中心是一个以铁为主的金属核球，核球外包裹着以各种岩石物质组成的幔和外壳。目前我们太阳系中水星、金星、地球和火星都算是类地行星。对于太阳系内的类地行星，人类都发射过探测器进行详细的探测。通过这些探测器，人类可以了解类地行星的地形地貌，内部物质组成，磁场和气候环境等，探寻类地行星形成的历史和生命起源。而对于太阳系外类地行星的探索才刚刚拉开帷幕，人类已经陆续发现了一批太阳系外类地行星。不久的将来，这方面将会突飞猛进，发现的类地行星数目很快将成百上千乃至上万。还可以对其中的一些距离较近易观测的目标的大气性质做精确刻画，有望找到生命存在的特征信号。而对它们整体的统计和比较研究也将让我们对类地行星的形成有全新的认识。我们人类生活在地球，地球是我们目前唯一已知的适宜生命居住的星，因此发现类地行星可以说是寻找宜居行星的第一步。星球的宜居需要满足很多条件，存在液态水只是基本条件之一，还有一些条件，比如它一般是一个岩石类行星（就是之前说的类地行星），且要有一定厚度的大气保护它免受宇宙高能粒子和小行星的轰击，维持表面温度的稳定。又比如可能还需要一定的磁场保护其免受恒星风和宇宙射线的危害，还需要一个稳定的像太阳一样的宿主恒星，如果恒星有频繁、剧烈的爆发将会对行星的宜居性产生威胁。其实很难说一颗行星怎样就一定是宜居的，只能根据上面所说的基本条件选出一些可能是宜居行星的候选天体。因为就算满足了这些条件，行星也可能不宜居，因为或许还有我们不知道的条件，归根结底是我们对生命起源和演化的认识还不够彻底。聚焦 Wolf 1069 b我们是通过视向速度法发现 Wolf 1069 b 的，该方法的原理很简单。都说行星绕着太阳转，其实运动都是相对的，恒星相对行星其实也在绕转，而且二者周期是相同的。因此，监测恒星相对观测者视向速度的变化，就可以知道周围的行星。Wolf 1069 b 距离地球 31 光年的距离，在天文学尺度上，算是很近的了Wolf 1069 b 是目前第六近的处在宜居带内的类地行星，远的则有几千光年。这次寻找到的 Wolf 1069 b 的质量大概是 1-2 倍的地球质量，从一般的质量-半径关系来推测的话，很可能是一颗和地球差不多大小的岩石类行星。它满足了宜居行星的基本要求，一是从质量推测它是类地行星；二是它处在“宜居带”，离它的主星距离适中，表面温度允许液态水的存在。Wolf 1069 b 是一颗潮汐锁定的行星，类似月球也被潮汐锁定，所以自转和公转同步。月球因为被潮汐锁定，一直是固定的一面朝向我们。Wolf 1069 b 也是固定的一面朝向它的恒星，这一面永远是白天，另一面永远是黑夜。Wolf 1069 b 围绕的恒星是颗红矮星，红矮星的宜居带因为离恒星很近，容易潮汐锁定，所以可能只有在前面所说的介于白天和黑夜的过渡地带更适合居住。此外，红矮星一般比太阳的活动更加剧烈，所以需要寻找一些“反常”的比较“安静”的红矮星，它周围宜居带内的类地行星才更适合居住。生命迹象探索寻找人类“第二家园”可以初步判断 Wolf 1069 b 具有一些宜居星球需要满足的条件，但是还不能判断这颗行星上有无生命迹象。首先，太阳系外行星离我们很远，我们不能直接看到行星的表面来直接看到生命迹象，只能通过一些非常间接的手段推测，比如通过探测行星的大气成分（这一点已经比较难了，尤其是类地行星，它们的大气层太薄了，对观测仪器和技术要求很高）。即使我们能分析出行星大气的成分，那也还有一个更难的，就是什么是生命迹象的信号。我们可以基于地球生命的经验来推测，但也可能存在其他形式的生命，其生命迹象与我们已知的不同，因此有很多不确定因素的存在。未来预计还会继续监测看 Wolf 1069 b 所在系统是否还有其他行星的存在，以及获取这个行星更多的轨道参数信息，来揭示这颗行星可能的形成历史。Wolf 1069 b 的发现是对人类已知宜居行星候选体星库的一个很好的补充，标志着人类寻找宜居星道路上又前进了一步，算是一个激励吧。它的发现也启示我们搜寻宜居行星不要局限在像我们太阳这样的恒星周围，也可以在不同类型的恒星（比如 Wolf 1069 这样的红矮星）周围多尝试。 ... PC版： 手机版：

天文学家在40光年外发现与地球大小相当的潜在宜居行星Gliese 12b,

天文学家在40光年外发现与地球大小相当的潜在宜居行星Gliese 12b, 天文学家现在计划分析Gliese 12b,以确定它是否拥有类地大气,这可以揭示这颗系外行星是否能维持水在表面形成的合适温度 - 这是维持生命的基本物质。Gliese 12b被标记为"迄今已知最近的、经过视向凌日、温和的地球大小世界",是美国宇航局95亿美元詹姆斯·韦伯太空望远镜未来探测的候选目标。一个国际天文学家团队使用美国宇航局的"过境系外行星巡天卫星"(TESS)确定了Gliese 12b的位置。这些发现通常是使用"过境法"得到的 - 当行星横穿它的恒星时,会导致恒星亮度下降。在系外行星过境期间,来自恒星的光线穿过它的大气层,吸收某些波长,释放出可由像詹姆斯·韦伯这样的望远镜检测到的气体分子。研究团队发现,Gliese 12b的轨道比地球更紧凑,意味着它更频繁地横穿其名为格列福12的冷红矮星,完成一个轨道需要12.8天。"Gliese 12b代表了研究围绕冷星轨道的地球大小行星是否能保持其大气层的最佳目标之一,这是我们深入理解整个银河系上行星宜居性的关键一步,"澳大利亚南昆士兰大学天体物理学中心的博士生希希尔·多拉基亚说。这颗系外行星距离其矮星只有地球到太阳距离的7%,因此获得1.6倍的更多能量。然而,Gliese 12b的宜居条件取决于它是否具有与地球相同类型的大气,这将使其温度接近我们星球上发现的59华氏度的平均温度。"大气层会阻挡热量,并且-取决于类型-可以大幅改变实际表面温度,"多拉基亚解释说。"我们引用的是这颗行星的'平衡温度',这是指如果它没有大气层的话它会达到的温度。"研究团队将Gliese 12b与金星进行了比较,报告它的大小大致相同,从恒星获得的能量略低约85%。但由于金星没有大气层阻挡太阳的有害辐射,它发展出了温室效应,达到了752华氏度的温度。"地球是宜居的,但金星不是,因为它完全失去了水,"爱丁堡大学和伦敦大学学院的博士生拉丽莎·帕雷索普说。"因为Gliese 12b的温度介于地球和金星之间,它的大气层可以为我们揭示行星在发展过程中所采取的宜居进程。"了解这颗系外行星是否可能宜居的一个重要因素是观察其恒星发出的风暴水平。通常,红矮星都具有强大的磁活性,会产生频繁的X射线耀斑,可能破坏大气层。不过,研究团队对此持乐观态度,因为格列福12恒星并未表现出任何极端风暴或行为的迹象。天文学家已经发现了大约5000颗这样的行星,但估计银河系中可能超过1万亿颗系外行星 - 到目前为止,只有少数被认为具备维持生命所需的环境。"我们只知道少数几个与地球类似的温和行星,它们既足够接近我们,又符合这种研究所需的其他标准,"NASA goddard航天飞行中心的研究天体物理学家迈克尔·麦克尔文说,他也是Gliese 12b研究的合著者。"为了更好地理解这些行星大气层的多样性以及它们的演化结果,我们需要更多像Gliese 12b这样的例子,"他补充说。 ... PC版： 手机版：

韦伯太空望远镜正在积极探索小型的、可能适合居住的系外行星

韦伯太空望远镜正在积极探索小型的、可能适合居住的系外行星 系外行星在我们的银河系中很常见，有些甚至在恒星的所谓宜居带中运行。美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯-韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）一直忙于观测其中几颗可能适宜居住的小行星，天文学家们现在正在努力分析韦伯的数据。美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的两位韦伯项目科学家克尼科尔-科隆（Knicole Colón）博士和克里斯托弗-斯塔克（Christopher Stark）博士在这里为我们详细介绍研究这些其他世界所面临的挑战：定义潜在宜居行星"潜在宜居行星通常被定义为大小与地球相近、运行在恒星'宜居带'内的行星。我们目前知道大约有30颗行星可能是像地球一样的小型岩石行星，它们的轨道位于宜居带。然而，并不能保证在宜居带中运行的行星确实是宜居的（它可以支持生命），更不用说有人居住了（它目前支持生命）。在撰写本文时，已知的宜居和有人居住的行星只有一个地球！"这张信息图比较了银河系中三类恒星的特征：类似太阳的恒星被归类为G星；质量比太阳小、温度比太阳低的恒星是K矮星；而更暗、温度更低的恒星是偏红色的M矮星。每一类恒星的宜居带大小都不同。在太阳系中，宜居带从金星轨道外开始，几乎包括火星。资料来源：NASA、ESA 和 Z. Levy（STScI）观测系外行星大气层的挑战韦伯望远镜正在观测的潜在宜居世界都是凌日系外行星，这意味着它们的轨道几乎是边缘朝上的，因此它们会从宿主恒星的前方穿过。当行星从恒星前方经过时，韦伯就会利用这个方位进行透射光谱分析。通过这个方位，我们可以检查行星大气过滤后的星光，从而了解它们的化学成分。然而，小型岩质行星稀薄的大气层阻挡的星光量非常小，通常远小于 0.02%。仅仅探测这些小星球周围的大气层就非常具有挑战性。识别水蒸气的存在则更加困难，而水蒸气的存在可能会增加宜居的可能性。寻找生物特征（生物产生的气体）异常困难，但也是一项令人兴奋的工作。当系外行星直接从其宿主恒星和观测者之间穿过时，我们说这颗行星正在其宿主恒星前凌日。这次凌日会使恒星的光线变暗一定程度，如果系外行星有大气层的话，星光也会被大气层过滤掉。该动画展示了一颗行星以及在凌日过程中光照度的相应变化。资料来源：美国宇航局喷气推进实验室目前只有少数几个可能适合居住的小世界被认为可以通过韦伯天体进行大气表征，其中包括LHS 1140 b和TRAPPIST-1 e行星。检测生物特征的技术挑战最近的一些理论工作探索了超地球大小的行星LHS 1140 b大气层中气态分子的可探测性，凸显了在搜索生物特征方面的一些挑战。这项工作指出，在大气层清晰、无云的最佳情况下，该行星需要绕其主恒星运行大约 10-50 次，相当于韦伯望远镜 40-200 小时的观测时间，才能探测到潜在的生物特征，如氨、磷化氢、氯甲烷和氧化亚氮。类地行星大气层的模拟透射光谱显示了臭氧（O3）、水（H2O）、二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）等分子吸收的太阳光波长。(请注意，在这张图上，Y 轴显示的是被类地行星大气层遮挡的光量，而不是穿过大气层的阳光亮度：亮度从下往上递减）。来自 Lisa Kaltenegger 和 Zifan Lin 2021 ApJL 909 的模型透射光谱。资料来源：NASA、ESA、Leah Hustak（STScI）系外行星观测时间表的复杂性如果行星的大气层是多云的，那么寻找生物特征可能需要比 50 次凌日观测更多的时间。众所周知，大多数小型系外行星都有云层或雾霾，这些云层或雾霾会减弱或掩盖正在搜索的信号。这些生物特征气体的大气信号也往往与其他预期的大气信号（如气态甲烷或二氧化碳）重叠，因此区分各种信号是另一项挑战。海洋行星：研究的新途径寻找生物特征的一个潜在途径是研究大洋行星，大洋行星是理论上的一类超地球大小的行星，具有相对稀薄的富氢大气层和大量的液态水海洋。根据韦伯天文台和其他天文台目前提供的数据，超级地球K2-18 b是潜在宜居大洋行星的候选者。最近发表的工作利用近红外探测器和近红外ISS探测到了K2-18 b大气中的甲烷和二氧化碳，但没有探测到水。这意味着K2-18 b是一个拥有液态水海洋的海洋世界的说法仍然是基于理论模型，还没有直接的观测证据。这项工作的作者还暗示，K2-18 b 的大气中可能存在潜在的生物特征二甲基硫醚，但潜在的二甲基硫醚信号太弱，目前的数据还无法对其进行确凿的探测。艺术家构想的詹姆斯-韦伯太空望远镜。图片来源：NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez海洋类行星的概念和研究都是非常新的，因此对液态水海洋情景（从而对宜居环境的潜力）的其他解释仍在探索之中。即将使用近红外天文望远镜和近红外成像仪进行的韦伯观测，将进一步揭示潜在的大洋行星K2-18 b的性质，以及其大气层中可能存在的二甲基硫化物。因此，我们还面临着一个新的挑战，那就是确定韦伯探测到的水蒸气是否真的来自行星的大气层，而不是其恒星。结论：系外行星研究的未来探测绕冷恒星运行的小型、可能适合居住的凌日行星大气中的生物特征是一项极具挑战性的工作，通常需要理想的条件（如无云大气）或假设早期地球环境（即与我们所知的现代地球不同），探测到的信号明显小于百万分之200，恒星运行良好，星斑中没有大量水蒸气，以及大量的望远镜时间才能达到足够的信噪比。同样重要的是要记住，以任何方式探测到单一生物特征都不构成发现生命。要在系外行星上发现生命，可能需要一大批明确检测到的生物特征、来自多个飞行任务和观测站的数据，以及广泛的大气建模工作，这一过程可能需要数年时间。韦伯的强大之处在于，它能够灵敏地探测到少数最有希望围绕冷恒星运行的潜在宜居行星的大气层，并开始确定其特征。韦伯特别有能力探测一系列对生命非常重要的分子，如水蒸气、甲烷和二氧化碳。我们的目标是尽可能多地了解可能适宜居住的世界，即使我们无法通过韦伯望远镜明确确定适宜居住的特征。韦伯观测结果与美国宇航局即将发射的南希-格雷斯-罗曼太空望远镜的系外行星研究相结合，最终将为未来的 宜居世界天文台奠定基础，该天文台将是美国宇航局首个专门用于直接成像和搜寻类太阳恒星周围类地行星上生命造成的化学痕迹的任务"。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

双子太阳与外星世界：从塔图因到现实的科幻之旅

双子太阳与外星世界：从塔图因到现实的科幻之旅 研究表明，系外行星的发现对科幻小说产生了影响，使科幻小说对这些天体的描写更加准确和多样，突出了科幻小说在科学传播中的作用。科幻小说一直吸引着我们的注意力，正如许多科学家所说，科幻小说往往是他们科学生涯的灵感来源。因此，科幻小说有时被用来向公众传播科学，甚至传达复杂的内容。为了确保这是一种有效的方法，有必要了解科幻小说是如何表现实际科学的。这就是发表在《科学传播杂志》（JCOM）上的一篇新论文所做的工作，该论文采用了一种能够分析大量科幻作品（特别是关于系外行星的作品）的定量方法，表明科学知识的重大变化与科幻文学的变化也是相对应的。系外行星发现对科幻小说的影响圣安德鲁斯大学圣安德鲁斯系外行星科学中心（St Andrews Centre for Exoplanet Science）的研究员艾玛-约翰娜-普拉宁（Emma Johanna Puranen）和她在该中心的同事艾米丽-菲娜（Emily Finer）、V-安妮-史密斯（V Anne Smith），以及奥地利科学院空间研究所（IWF）所长克里斯蒂安-海林（Christiane Helling）一起，将贝叶斯网络分析应用于 142 部科幻作品的语料库，其中包括小说、电影、电视节目、播客和视频游戏。在研究中，科学家们选择调查太阳系外行星（又称系外行星）的表现形式。"它们在科幻小说中无处不在。它们无处不在。大多数以太空为背景的故事最终都会有系外行星的场景，"Puranen 解释说。"使用系外行星的另一个原因是，1995 年，当第一颗围绕类太阳恒星的系外行星被发现时，我们的科学认识发生了巨大转变。"贝叶斯网络方法允许对科幻小说这一主题进行定量研究，而科幻小说通常只进行定性分析，而且每次只分析一部作品。在贝叶斯网络中，所选作品中描绘的系外行星的特征被表示为一个相互连接的网络中的节点，使我们能够了解每个节点如何影响其他节点。在实践中，我们可以确定，例如某部作品中的行星被表现为有利于生命的存在，这是否会影响到另一个特征，以及影响的程度有多大。由于所分析的科幻作品分布在 1995 年之前和之后，时间跨度相对较大，因此普拉宁及其同事能够观察到，在 1995 年之后，系外行星在科幻小说中的表现形式发生了变化。科幻小说：反映科学进步普拉宁解释说："传统的科幻小说中，类地行星和宜居行星的比例很高。这显然是合情合理的，因为这些都是人类为其他人类创造的文化产品。但自从发现真正的系外行星后，情况发生了变化，虚构的系外行星实际上变得有点不那么像地球了"。事实上，迄今为止科学界实际观测到的大量系外行星中，绝大多数都与我们的星球大相径庭，而且很少位于科学家定义的宜居带，而宜居带的条件可能更适合我们所知的生命。普拉宁评论说，这一科学现实已经渗透到科幻小说的表现形式中。研究人员评论说："我可以推测，也许科幻小说的作者们正在阅读所有这些关于被熔岩覆盖或下着钻石雨的世界的头条新闻。我认为科幻小说是对科学发现的回应。我认为科幻小说在某种程度上反映了当时的科学发展状况，因此，我认为科幻小说可以融入科学传播，为人们提供一个跳板。它可以向人们介绍一些概念。"论文"科幻媒体对系外行星的表述"可在JCOM 上免费阅读： ... PC版： 手机版：