天文学家称遥远星球上的"终结者区"可能孕育着地外生命

天文学家称遥远星球上的"终结者区"可能孕育着地外生命领导这项新工作的UCI物理与天文学系博士后研究员AnaLobo说："这些行星有着极昼和极夜的现象，"这项工作刚刚于3月16日发表在《天体物理学杂志》上。Lobo补充说，这种行星特别常见，因为它们存在于占夜空中看到的恒星的大约70%的恒星周围--所谓的M型矮星，它们比我们的太阳相对更暗。这种行星的白天和黑夜的分界线被命名为终结者，终结者区可能存在于太热和太冷之间的那个"恰到好处"的温度区。Lobo说："我们总是想要一个处于温度恰到好处的行星，以便拥有液态水，因为据科学家所知，液态水是生命的一个基本要素。"在终结者行星的黑暗面，极夜会产生骤降的温度，可能导致任何水被冻结在冰中。行星始终面向其恒星的那一面可能太热，水无法长期保持在暴露状态。"这颗行星的白天可能是炙热的，远远超出了可居住的范围，而夜晚的一面将是冰冷的，可能被冰覆盖。但夜间会有大型冰川。"Lobo与UCI物理学和天文学副教授AomawaShields一起，使用通常用于模拟我们自己星球气候的软件，对终结者行星的气候进行了建模，但做了一些调整，包括放慢行星的旋转。这被认为是天文学家首次能够证明这种行星能够维持局限于这个终结者区域的宜居气候。历史上，研究人员在寻找可居住性的候选者时，大多研究的是被海洋覆盖的系外行星。但是现在，洛博和她的团队已经证明终结者行星也是可行的生命避难所，这增加了猎取生命的天文学家的选择。研究人员正试图引起人们对更多水限制型行星的注意，这些行星尽管没有广泛的海洋，但可能有湖泊或其他较小的液态水体，这些气候实际上可能是非常有希望的。Lobo补充说，这一发现的一个关键是准确地指出什么样的终结者区行星能够保留液态水。如果这颗行星大部分被水覆盖，那么研究小组发现，面向恒星的水可能会蒸发，并在整个行星上覆盖一层厚厚的水汽。但是如果有陆地，这种效应就不应该发生。认识到终结者区域是生命的潜在港湾，也意味着天文学家将需要调整他们研究系外行星气候以寻找生命迹象的方式，因为生命创造的生物特征可能只存在于行星大气的特定部分。这项工作也将有助于为使用詹姆斯-韦伯太空望远镜或美国宇航局目前正在开发的大型紫外光红外测量仪望远镜的团队今后的工作提供参考，因为他们正在寻找可能拥有地外生命的行星。通过探索这些奇特的气候状态，我们增加了在不久的将来找到并正确识别一个宜居行星的机会。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1349827.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1349827.htm

天文学家利用宇宙天气研究哪些世界可能孕育外星生命

天文学家利用宇宙天气研究哪些世界可能孕育外星生命下一代巨型望远镜将为研究遥远宇宙天体的天气和表面变化提供无与伦比的机会，有助于探索它们的化学成分和磁场。这种先进的能力将通过提供对潜在宜居行星的详细洞察力，加强对地外生命的探索。艺术家绘制的外星世界插图。这项研究采用了一种新的代码来测试下一代望远镜的能力。利用这些功能强大的仪器收集到的数据将使天文学家能够使用多普勒成像技术--一种能够再现天体表面二维地图的技术--来精确测量超冷目标（或温度低于2700K的宇宙天体，如褐矮星（BD）或极低质量恒星（VLM））--甚至一些系外行星--的磁性和化学性质。这项研究的第一作者、俄亥俄州立大学天文学研究生迈克尔-普拉默（MichaelPlummer）说，除了有助于增进我们对宇宙中一些最神秘天体的了解之外，有能力以更精确的方式研究这些天体的化学成分也为寻找其他世界的生命提供了更深入的见解。Plummer说："了解太阳系外其他天体的大气层不仅能让我们了解地球大气层的行为方式，还能让科学家将这些概念用于研究潜在的宜居行星。"这项研究最近发表在《天体物理学杂志》上。磁性对于寻找与我们类似的世界尤为重要，因为磁场，特别是较小恒星系统的磁场，被认为是支持和影响行星是否能在其表面支持生命的必要条件。为了帮助这一搜寻工作，普拉默和这项研究的共同作者、俄亥俄州立大学天文学助理教授王吉此前开发了一种名为"Imber"的公开分析代码，用于模拟和推断遥远天体表面是否存在磁性星斑、云系统和其他大气现象（如飓风）等差异。在这项研究中，他们利用该技术估算了各种ELT仪器探测六个目标表面变化的科学能力：Trappist-1星、一个距离地球约40光年的、经过深入研究的七大行星系统、两颗褐矮星和三颗系外行星。他们利用这项技术对以下仪器的能力进行了研究：GMT的大型地球探测仪（GMT/GCLEF）、ELT的中红外ELT成像仪和摄谱仪（ELT/METIS）以及TMT的多目标衍射限幅高分辨率红外摄谱仪（MODHIS）。研究人员发现，虽然由于Trappist-1的边缘倾角（或其轨道与天空其他部分平行），辨别Trappist-1上的星斑对所有这三种仪器来说都具有挑战性，但ELT和TMT可以通过一次旋转对褐矮星和系外行星进行高分辨率观测。相反，GMT的仪器则需要多轮观测才能确定研究选择的系外行星是否存在表面不规则现象。总之，这项研究表明，他们的技术可以准确估计ELTs的未来能力，并帮助确定未来的目标是否值得进行更大规模的研究。普拉默还说，新的技术引起了科学家们的兴趣，他们希望利用径向速度法来识别或确认所发现的行星天体--这是一种通过研究天体对其所环绕的恒星产生的轻微引力效应来发现系外行星的方法。从本质上讲，他们的研究是帮助科学家充分利用未来天文仪器的第一步。普拉默说："我们对其他类似地球的行星了解得越多，这些发现就越能为地球科学本身提供信息。我们的工作特别适合帮助进行这些现实世界的观测"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1386229.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1386229.htm

天文学家开发出识别其他世界生命的新方法 准确率高达90%

天文学家开发出识别其他世界生命的新方法准确率高达90%人类正在寻找其他星球上的生命，但当我们看到生命时，如何识别它呢？现在，美国的一个科学家团队创建了一个人工智能系统，能够识别其他星球上的生命迹象，准确率高达90%。7月14日星期五，在里昂举行的戈尔德施密特地球化学会议上，该研究成果首次向科学家们展示，并得到了该领域其他研究人员的积极响应。相关细节最近还发表在同行评审期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。首席研究员、卡内基研究所地球物理实验室和乔治梅森大学的罗伯特-海森教授说："这是我们在识别其他世界生命的生化迹象方面取得的重大进展。它为在无人飞船上使用智能传感器搜寻生命迹象开辟了道路。"自20世纪50年代初以来，科学家们就知道，在适当的条件下，混合简单的化学物质可以形成生命所需的一些更复杂的分子，如氨基酸。从那时起，人们在太空中发现了更多生命所需的成分，如制造DNA所需的核苷酸。但是，我们怎么知道这些成分是源于生物，还是由另一个非生物过程随着时间的推移而产生的。不知道这一点，我们就不知道我们是否探测到了生命。2016年6月，好奇号漫游车在火星表面拍摄的自拍照。好奇号"漫游车使用了本通知中描述的热解-GCMS设备。图片来源：NASA/JPL-Caltech/MSSSBobHazen说："我们正在提出一个根本性的问题：与无生命世界的化学相比，生命的化学是否存在根本性的不同？是否存在影响生物分子多样性和分布的'生命化学规则'？我们能否推导出这些规则，并用它们来指导我们模拟生命起源或探测其他世界生命的微妙迹象？我们发现可以。从进化的角度来看，生命的维持并不容易，因此有某些途径是可行的，而某些途径是不可行的。我们的分析并不依赖于对化合物的绝对识别，而是通过观察化合物与样本背景的关系来确定生物/非生物起源。"科学家们采用经过美国国家航空航天局飞行测试的热解气体色谱质谱法（GCMS），分析了134种不同的富碳样本，这些样本来自活细胞、年龄退化样本、经过地质处理的化石燃料、富碳陨石以及实验室合成的有机化合物和混合物。其中59个样本来源于生物（生物），如一粒米、一根头发、原油等。75种为非生物来源（非生物），如氨基酸等实验室合成的化合物，或来自富碳陨石的样本。样品首先在无氧环境中加热，使样品分解（这一过程被称为热解）。然后用气相色谱-质谱仪（GC-MS）对处理过的样本进行分析，这种分析设备可以将混合物分离成各个组成部分，然后进行识别。利用一套机器学习方法，将每个非生物或生物样本的三维（时间/强度/质量）数据用作训练或测试子集，从而建立了一个能够预测样本非生物或生物性质的模型，准确率超过90%。7月14日，在法国里昂举行的戈尔德施密特地球化学会议上，作为地球和其他行星系统生命地球生物学会议的一部分，哈森教授首次向科学家们介绍了这项工作。在回答听众提问时，Hazen教授确认说："研究小组将能够扩大生物特征的范围，探测地外生命，这些生命可能与地球上的生命有本质区别。"会议联合主席阿纳斯塔西娅-扬奇琳娜（圣路易斯不可能传感公司）和法比安-盖布（波恩大学）指出，与会科学家的现场反馈热烈而积极。Yanchilina博士说："整个会议进行得很顺利，这个讲座是蛋糕上的樱桃之一。当我们发现生命时，这让我们离认识生命更近了一步"。这意味着什么Hazen教授接着说："这项工作产生了一些有趣而深刻的影响。首先，我们可以把这些方法应用到地球和火星的古样本中，找出它们是否曾经有生命。这对于研究火星上是否存在生命显然非常重要，但它也能帮助我们分析地球上非常古老的样本，帮助我们了解生命最初开始的时间。这也意味着，在深层次上，生物化学和非生物化学在某种程度上是不同的。这或许还意味着，我们或许能够将来自其他星球、其他生物圈的生命形式与我们所知道的地球上的生命形式区分开来。这就意味着，如果我们在其他地方发现了生命，我们就可以知道地球上的生命和其他星球上的生命是来自一个共同的起源（泛生），还是来自不同的起源。真正让人感到惊讶的是，我们只对生物或非生物这两种属性训练了机器学习方法，但该方法却发现了三种不同的种群--非生物种群、生物活体种群和生物化石种群--换句话说，它可以区分化石样本和更近期的生物样本。这一惊人的发现让我们乐观地认为，光合生命或真核生物（有细胞核的细胞）等其他属性也有可能被区分出来。总之，这项研究仅仅是一个开端，它可能会成为从神秘的有机混合物中提取信息的一种广泛有用的方法。"EmmanuelleJavaux教授（比利时列日大学早期生命痕迹与进化-天体生物学实验室主任、天体生物学研究室主任）评论说："我认为这项新研究非常令人兴奋。这是一条值得探索的新研究途径，因为它似乎可以根据分子的复杂性来区分非生物有机物和生物有机物，并有可能成为天体生物学任务的绝佳工具。在地球生命最古老的推测和争论痕迹上，以及在三个生命领域的现代生物和化石生物上测试这种新方法也将非常有趣！这可能有助于解决我们社区的一些热点争论。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399743.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1399743.htm

天文学家发现已知最大褐矮星WD 0032-317 表面温度比太阳热

天文学家发现已知最大褐矮星WD0032-317表面温度比太阳热该论文介绍，白矮星是中低质量恒星(如太阳)的最后一个演化阶段，编号为WD0032-317的天体是一个炽热的低质量白矮星，它在2000年代初被观察到，天文学家认为它是一个双白矮星系统的一部分。而褐矮星是一种质量介于恒星和气态巨行星之间的天体，它们与巨行星有类似的大气，但相比巨行星更容易直接观察到，因此是很好的气态巨行星类比对象。论文第一作者和通讯作者、以色列魏茨曼科学研究所Na’amaHallakoun和同事及合作者一起，通过分析2019-2020年欧洲南方天文台甚大望远镜的紫外线和可见光梯度光谱仪的后续观察，发现围绕着WD0032-317的可能是一个褐矮星(WD0032-317B)，而非白矮星。他们研究认为，这个褐矮星的质量可能是木星的75-88倍，可能直到100万年前左右还与白矮星包裹在共同气体包层中。论文作者称，WD0032-317表面温度极高，约37000K，这个新发现的褐矮星紧密围绕其运行，受到强烈紫外辐射，使之比太阳热2000K。WD0032-317B始终以同一面向着这个白矮星，这意味着这个褐矮星的昼面和夜面温差达6000K。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377219.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1377219.htm

天文学家发现新的地球大小的行星 它可能能够支持生命

天文学家发现新的地球大小的行星它可能能够支持生命LP791-18d围绕着一颗小型红矮星运行，距离大约90光年，位于南天半球一个叫做火山口的星座中。发现该行星的团队通过测量该行星绕其主星运行的时间差异来估计其质量。系统中其他行星的引力导致了这些轨道的运行。根据他们的计算，天文学家们得出结论，LP791-18d只比地球稍大，质量也大。这颗行星是潮汐锁定的，这意味着同一面总是面对它的恒星。面向恒星的一面对于地表水来说太热了，但是他们怀疑整个星球的火山活动可以维持大气层，并且可能允许水在LP791-18d的暗面凝结。"迄今为止发现的系外行星中，只有一小部分被认为能够支持生命，"详细说明这些发现的研究报告的共同作者凯伦-柯林斯说。"我们对LP791-18d的发现给了我们更多的希望，我们有一天可能会在另一颗行星上发现生命的迹象。"LP791-18d位于宜居区的内侧边缘，这是一个"金发区"，对于周围行星的表面存在液态水来说，既不会太热也不会太冷。在他们发现LP791-18d之前，天文学家已经意识到该系统中的另一颗行星，即LP791-18c，这颗外行星比d行星大得多，质量也更大。当c行星靠近d行星时，它产生了一种引力牵引，使d行星的轨道变成了椭圆。椭圆轨道使行星d轻微变形，产生内部摩擦，使行星的内部大幅升温，在其表面产生火山活动。木星的卫星艾欧也受到类似的影响。研究人员已经获得批准使用詹姆斯-韦伯太空望远镜研究c行星的大气层，并希望将d行星加入到这个名单中。"这一发现只是第一步，"柯林斯说。"有了用詹姆斯-韦伯太空望远镜继续研究这颗行星的潜力，我们将能够微调我们的观察，并了解更多关于这颗行星可能由火山助长的大气。未来的发现将帮助我们了解生命的成分是如何在我们自己的世界之外的世界上出现的"。这项研究发表在《自然》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360327.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1360327.htm

天文学家发现罕见的白矮星脉冲星J1912-4410

天文学家发现罕见的白矮星脉冲星J1912-4410白矮星脉冲星的艺术印象。在这个双星系统中，一颗快速旋转的白矮星（右）将电子加速到接近光速。这些高能粒子产生的辐射爆发撞击伴生的红矮星（左），导致整个系统从射电到X射线范围内的脉动。资料来源：M.Garlick/华威大学/ESO这颗新的白矮星脉冲星是由一颗白矮星和一颗红矮星组成的极度接近的双星系统，加在一起可以装进太阳内部，是已知的第二颗同类脉冲星。白矮星是密度极高的恒星残骸，其质量与太阳相当，但体积却只有地球那么小。它们是在低质量恒星燃尽所有燃料、失去外层、内部强烈收缩时形成的。它们也被称为"恒星化石"，可以让人们了解恒星演化的各个方面。另一方面，脉冲星早在20世纪60年代就已为人所知，目前已发现3000多颗。它们是快速旋转的强磁中子星，带电粒子被超强电场从表面撕裂，然后被加速到接近光速。因此，它们会发出从射电到X射线甚至伽马射线范围的辐射，即光。由于恒星的快速旋转，短脉冲辐射会到达地球，这就是它们被称为脉冲星的原因。令科学界大吃一惊的是，2016年人们首次在一颗白矮星上观测到了脉冲星现象。令人惊讶的是，在这颗名为ARScorpii的恒星上，既没有极快的旋转，也没有真正脉冲星的强电场。这颗白矮星是在一个非常接近的双星系统中发现的，它的近邻--一颗类似太阳的红矮星--通过向它的磁场注入粒子来为它提供能量。这就从外部点燃了脉冲星现象，并像频闪镜一样照射着红伴星，使整个系统每隔一段时间就会急剧变亮或变暗。这两颗恒星--白矮星和红矮星--靠得如此之近，以至于可以塞进我们的太阳。探索磁场和“发电机模型”决定性因素是强磁场的存在，然而天体物理学家并不知道其原因。解释强磁场的一个关键理论是"发电机模型"，它认为白矮星的内核中有发电机，就像地球一样，只是比地球强得多。但为了验证这一理论，研究人员必须寻找其他白矮星脉冲星，以确定他们的预测是否正确。在同时发表于《自然-天文学》（NatureAstronomy）和《天文学与天体物理学》（Astronomy&Astrophysics）的两篇新研究中，一个有美国国家天文学研究所（AIP）参与的国际研究小组描述了新发现的白矮脉冲星J1912-4410（eRASSUJ191213.9-441044）。它距离地球773光年，每5分钟自转一圈，比我们的地球快300倍。白矮星脉冲星的大小与地球相似，但质量至少与太阳相当。这意味着一茶匙白矮星的重量约为15吨。白矮星的生命开始于极高的温度，然后经过数十亿年的冷却。J1912-4410的低温表明它已经非常古老了。这项研究证实，正如早期模型所预测的那样，有更多的白矮星脉冲星。J1912-4410的发现还证实了动力模型的其他预测。由于白矮星的年龄很大，脉冲星系统中的白矮星应该很冷。它们的伴星应该足够近，以至于白矮星过去的引力足以从伴星中提取质量，导致它们快速旋转。对于新发现的脉冲星来说，所有这些假设都成立：白矮星的温度低于13000开尔文，旋转频率很高，约为5分钟，而且白矮星的引力对伴星有很强的影响。合作研究与未来影响一个研究小组利用盖亚和WISE的数据寻找候选天体，重点是那些与天蝎座AR性质相似的天体。在观测了几十个候选天体后，他们发现了一个光变非常相似的天体。用其他望远镜进行的后续观测发现，这个系统大约每五分钟就会向地球发送一次射电和X射线信号。另一个研究小组利用Spectrum-X-Gamma卫星上的eROSITAX射线望远镜的数据，发现了近距离的白矮星/红矮星对。这两个小组联合起来进一步研究他们的新发现。"我们很高兴能在SRG/eROSITA进行的X射线巡天中发现这个天体，"AIPX射线天文学组组长、发表在《天文学与天体物理学》（Astronomy&Astrophysics）上的这项研究的第一作者AxelSchwope博士指出。"利用欧空局的XMM-Newton卫星进行的跟踪观测显示了高能X射线区域的脉冲，这是将该天体确定为白矮星脉冲星所缺少的最后一个证据。这证实了这个新天体的不寻常性，并将白矮星脉冲星确定为一个新的类别，尽管目前只有两个成员"。华威大学物理系的IngridPelisoli博士是《自然-天文学》研究报告的第一作者，她补充说："磁场的起源是天文学许多领域的一大未决问题，对于白矮星来说尤其如此。白矮星的磁场可能比太阳的磁场强一百万倍以上，而动力模型有助于解释其中的原因。J1912-4410的发现为这一领域的研究迈出了关键的一步"。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1405191.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1405191.htm