新研究重塑我们对外星世界宜居带的探索

新研究重塑我们对外星世界宜居带的探索 经典的"宜居带"通常被俗称为"金发女郎带"，通常是指恒星周围条件允许地表液态水存在的区域，进而包括我们所理解的生命。然而，万德尔教授的研究提供了一个全新的视角，说明冰川下液态水的存在可以大大扩展这一区域。向内和向外扩展宜居带这项研究的主要发现之一是有可能将紧紧环绕 M-矮星的潮汐锁定行星的"宜居带"向内扩展，M-矮星经常被认为是探测系外行星生命光谱证据（即所谓的生物特征）的候选行星。这项研究描述了大气层和液态水如何在这些行星上共存，从而将宜居带的界限推得比以前设想的更远。各种气候和大气模型下的宜居带边界，作为相对于地球从主恒星接收的辐射通量的函数。虚线代表本研究中提出的因亚冰川液态水而扩展的边界。绿色实线和绿色阴影表示保守的宜居带边界。红色曲线表示潮汐锁定区（其右侧的行星被锁定）。圆圈表示太阳系中的陆地行星和几颗围绕 M-矮星运行的.地球大小的系外行星。资料来源：Amri Wandel此外，该研究还推测，冰川下液态水还能将宜居带扩大到保守宜居带的外部界限之外。这些发现揭示了在比以前设想的更加多样化的系外行星上存在液态水的可能性，为寻找地外生命提供了诱人的机会。这项研究的一个值得注意的意义是它与詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）最近的观测结果的联系。在岩质地球大小的系外行星GJ 486 b上可能发现了大气中的水蒸气，在超地球系外行星K2-18b上发现了海洋的证据，这些都暗示了液态水的存在，可能是有机化学，以及在这类天体上存在生命的可能性。这一发现为解决绕 M-矮星运行的系外行星是否能够维持宜居条件这一长期存在的问题提供了实证依据。Wandel教授说："这项工作表明，红矮星的宜居带可能比以前假设的要宽得多，宜居带内的行星有能力维持水和大气。韦伯望远镜（Webb Telescope）最近在这类系外行星上发现了水，特别是在 K2-18 b 中，正如两个月前提交的文章中所预测的那样，后一个结论得到了经验上的支持。特别是，它可以优化 JWST 生物特征研究的目标分配和优先次序"。Wandel教授的研究阐明了紧紧环绕M矮星运行的陆地行星上的水是如何在亚冰川融化层中持续存在的，为液态水的可持续性提供了一个独特的视角。该研究进一步探讨了在各种系外行星上探测水如何有助于确定其大气特征。阿姆里-万德尔教授的研究凸显了冰川下液态水在扩大系外行星宜居带方面的变革潜力。这一发现不仅推进了我们对宇宙中宜居环境的理解，而且还照亮了我们星球之外的生命前景。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：

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：

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：

开普勒442b，按NASA的科学家评估，这个星球比地球还地球，更适合人类居住。地球的宜居评级指数是0.829，开普勒442b是0

开普勒442b，按NASA的科学家评估，这个星球比地球还地球，更适合人类居住。地球的宜居评级指数是0.829，开普勒442b是0.836,。对比下火星好像是0.4几，条件非常不错。唯一的问题是距离有点远，1206光年。如果那边是唐朝，等地球人光速赶到，差不多正好看到特朗普歪着嘴在maga。 #抽屉IT