當(dāng)個(gè)外星人?移民外行星容贝,這也許會(huì)成真自脯!
美國宇航局的新研究改進(jìn)了對(duì)可居住星球的搜索
美國宇航局戈達(dá)德空間研究所(GISS)紐約市的Yuka Fujii說:“使用更現(xiàn)實(shí)地模擬大氣條件的模型,我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)控制外行星可居住性的新過程斤富,并指導(dǎo)我們確定可居住的星座而進(jìn)一步學(xué)習(xí)膏潮。
以前的模型沿著一個(gè)維度垂直模擬大氣條件。像其他最近的可居住性研究一樣满力,新的研究使用了一個(gè)模型來計(jì)算所有三維的條件焕参,使得團(tuán)隊(duì)可以模擬大氣的流通和一維模型不能做的流通的特征。新的工作將幫助天文學(xué)家將稀缺的觀測(cè)時(shí)間分配給最有希望的可居住性星球油额。
如我們所知叠纷,液態(tài)水是生命所必需的,所以外來世界(例如外行星)的表面如果其溫度允許液態(tài)水存在足夠的時(shí)間(數(shù)十億年)以使生命茁壯成長潦嘶,則被認(rèn)為是可以居住的讲岁。如果外行星距離其母星太遠(yuǎn),那么太冷衬以,海洋就會(huì)凍結(jié)。如果外行星太靠近校摩,星星的光線將會(huì)太強(qiáng)烈看峻,海洋最終將會(huì)蒸發(fā),并且會(huì)被空間迷住衙吩。當(dāng)水蒸汽上升到稱為平流層的上層大氣層互妓,并通過星形的紫外線將其分解成其元素(氫和氧)時(shí),就會(huì)發(fā)生這種情況坤塞。極輕的氫原子然后可以逃逸到空間冯勉。據(jù)說以這種方式失去海洋的行星已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)“潮濕的溫室”狀態(tài),因?yàn)樗鼈兂睗竦钠搅鲗印?/p>
為了使水蒸汽上升到同溫層摹芙,以前的模型預(yù)測(cè)灼狰,長期表面溫度必須大于地球上經(jīng)歷的任何地方 - 超過150華氏度(66攝氏度)。這些溫度會(huì)引起強(qiáng)烈的對(duì)流風(fēng)暴;然而浮禾,事實(shí)證明交胚,這些風(fēng)暴不是慢慢旋轉(zhuǎn)的行星進(jìn)入潮濕溫室狀態(tài)的原因份汗。
Fujii說:“我們發(fā)現(xiàn)行星輻射類型的重要作用及其對(duì)外部行星大氣環(huán)流的影響,使得溫室氣候變暖蝴簇。對(duì)于靠近他們的母星軌道的外行星杯活,行星的重力將足夠強(qiáng)大以減慢行星的旋轉(zhuǎn)。這可能會(huì)使它變得潮濕熬词,一方面總是面對(duì)著明亮的行星 - 給它永恒的一天 - 一方總是面對(duì) - 永恒的夜晚旁钧。
當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),厚厚的云形成在地球的日子互拾,像太陽傘一樣遮住了大部分的星光歪今。雖然這可以保持地球的冷靜并防止水蒸汽上升,但研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)摩幔,一顆恒星的近紅外輻射量可以提供使地球進(jìn)入潮濕的溫室所需的熱量彤委。近紅外線是人眼不可見的一種光。水中的空氣中的蒸汽和水滴或云中的冰晶強(qiáng)烈吸收NIR光或衡,使空氣變暖焦影。隨著空氣暖氣,它升起封断,將水帶入平流層斯辰,在那里創(chuàng)造出濕潤的溫室。
這個(gè)過程對(duì)于比太陽更冷和更暗的低質(zhì)量星星的行星尤其重要坡疼。為了居住彬呻,行星必須比我們的地球?qū)μ柛咏@些行星。在這樣的近距離范圍內(nèi)柄瑰,這些行星可能會(huì)遇到來自他們行星的強(qiáng)勁潮流闸氮,使得它們的旋轉(zhuǎn)緩慢。此外教沾,新模型表明蒲跨,由于這些行星在NIR波長處散發(fā)大部分光,所以即使在與地?zé)醿A斜相比或稍微溫暖的條件下授翻,也會(huì)產(chǎn)生潮濕的溫室狀態(tài)或悲。對(duì)于更接近他們行星的外行星,團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)NIR驅(qū)動(dòng)的過程逐漸增加了平流層的水分堪唐。所以巡语,與舊的模型預(yù)測(cè)相反,更接近其母星的外行星可能仍然可居住淮菠,這是可能的男公。
這是一個(gè)重要的天文學(xué)觀察,因?yàn)榈唾|(zhì)量的行星是星系中最常見的合陵。他們的數(shù)量增加了其中可能發(fā)現(xiàn)一個(gè)可居住的世界的可能性理澎,而且他們的小尺寸增加了檢測(cè)行星信號(hào)的機(jī)會(huì)逞力。
新的工作將幫助天文學(xué)家篩選最有希望的行星,尋找可以支持生命的行星糠爬。 “只要我們知道行星的溫度寇荧,我們可以估計(jì)接近行星的行星是否有可能處于潮濕的溫室狀態(tài)。目前的技術(shù)將被推到極限执隧,以檢測(cè)外行星大氣中的少量水汽揩抡,如果有足夠的水被檢測(cè)到,這可能意味著這顆行星處于潮濕的溫室狀態(tài)镀琉。
在這項(xiàng)研究中峦嗤,研究人員假設(shè)一顆具有地球大氣環(huán)境的星球,但完全被海洋覆蓋屋摔。這些假設(shè)允許團(tuán)隊(duì)清楚地看到如何改變軌道距離和恒星輻射的類型影響了平流層的水蒸氣量烁设。未來,該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃改變重力钓试,大小装黑,大氣成分和表面壓力等行星特性,以了解它們?nèi)绾斡绊懰h(huán)和居住環(huán)境弓熏。