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它!這個系外行星,竟然如此合適!

2024-01-15科學

我們的未來...竟然這麽近?

一顆地球品質的巖石系外行星(Kepler-1649c)的藝術概念,它可能與地球大小的系外行星Wolf 1069b相似。

新發現的Wolf 1069b位於其恒星的宜居帶,並且可能非常適合居住,至少在面向恒星的一側。

(圖片來源:NASA/ Ames研究中心/ Daniel Rutter)

隔壁有一顆地球大小的系外行星

附近是否有類似地球的行星支持生命存在?我們還不知道,但我們離找到答案又近了一步。2023年2月3日,一個國際研究小組宣布,他們發現了一顆與地球大小和地球品質相近的系外行星,該行星在其恒星的宜居帶執行。它距離我們只有31光年,就在銀河系的隔壁。

這顆名為Wolf 1069 b的行星圍繞著一顆紅矮星執行,科學家們認為它被潮汐釘選在這顆恒星上(其中同一側總是面向恒星)。然而,研究人員表示,這顆行星可能適合居住,尤其是在面向恒星的那一面。他們還表示,與許多圍繞紅矮星執行的行星不同,這顆行星可能保留了大部份大氣層。這是因為這顆恒星比許多紅矮星更不活躍,放射線或恒星耀斑的強度更小。

這顆行星在大小和品質上都與地球相似。它的品質是地球的1.26±0.21倍,估計半徑是地球半徑的1.08倍。

Wolf 1069b:

這個地球大小的系外行星可能適合居住

馬克斯·普朗克天文研究所(MPIA)的戴安娜·高沙可夫斯基領導的天文學家團隊發現了這顆新行星。天文學家在分析CARMENES (Calar Alto用近紅外和光學梯隊光譜儀對系外行星進行高分辨率搜尋的M矮星)計畫的數據時發現了這顆行星。西班牙的Calar Alto天文台收集了這些數據。正如高沙可夫斯基所說:

當我們分析沃爾夫1069恒星的數據時,我們發現了一個清晰的低振幅訊號,似乎是一顆品質與地球大致相當的行星。它在15.6天內繞恒星執行,其距離相當於地球與太陽之間距離的1/15。

沃爾夫1069 b從恒星那裏得到的能量只有地球從太陽那裏得到的能量的65%。這可能看起來很奇怪,因為它的軌域離它的恒星很近。然而,它的恒星Wolf 1069比太陽更冷,放射線也更少。這意味著宜居帶——在巖石行星上的溫度可以允許液態水存在——比我們太陽周圍的宜居帶更接近恒星。Kossakowski說:

因此,所謂的宜居帶向內移動。因此,像Wolf 1069這樣的紅矮星周圍的行星可能適合居住,盡管它們比地球離太陽近得多。

卡梅內斯能夠探測到這樣的行星。來自海德堡大學的合著者Jonas Kemmer補充道:

「卡梅內斯」的建造目的就是為了更容易地發現盡可能多的潛在宜居世界。

3個不同的系外行星系統與地球品質行星的比較,包括Wolf 1069 b。綠環表示宜居帶。

(圖片來源:MPIA圖形部門/ J. Neidel)

Wolf 1069b真的適合居住嗎?

因此,Wolf 1069 b在大小和品質上與地球相似,並且位於其恒星的宜居帶。那麽它到底有多適合居住呢?我們不確定,但有一些線索。天文學家說,它很可能是潮汐釘選的,這意味著它的同一面總是面向它的恒星。這就像月球總是有同一面面對地球一樣。這是因為行星繞其恒星公轉一周所需的時間與行星繞其恒星公轉一周所需的時間相同。

因此,地球的一面總是在白天,而另一面總是黑暗的。因此,宜居條件主要局限於地球向陽一側的一個狹窄區域。但它們仍然可以存在。

天文學家還計算出Wolf 1069 b的平均溫度約為-9華氏度(-23攝氏度)。然而,這是在行星沒有大氣層的情況下。研究人員表示,如果它有類似地球的大氣層,那麽平均溫度可能高達55華氏度(13攝氏度)。在這種情況下,水可以在行星白天的大部份區域保持液態。

就像地球的大氣層一樣,這種大氣層也有助於抵禦恒星的放射線。這顆行星也可能有磁場,盡管可能比地球的弱一點。

沃爾夫1069似乎不像大多數紅矮星那樣充滿活力。這有利於Wolf 1069 b上存在生命的可能性,因為撞擊這顆行星的放射線較少。

目前為止最好的宜居系外行星「候選人」

Wolf 1069 b並不是附近唯一一顆可能適合居住的地球品質系外行星。它是在其恒星的宜居帶中第六近的已知此類行星。它在比鄰星b(4.3光年)、GJ 1061 d(12光年)、蒂加登星b和c(12.5光年)以及GJ 1002 b和c(16光年)之後排名第六。

TRAPPIST-1e是另一個。它是圍繞TRAPPIST-1執行的七顆已知地球大小的行星之一,距離我們40光年。其中三顆行星,包括TRAPPIST-1 e,位於宜居帶。TRAPPIST-1 e可能是所有行星中最適合居住的。它的密度與地球相似,科學家認為它的表面最有可能有水。

就潛在的宜居系外行星而言,這些是未來進一步觀測的一些最佳目標。一個原因是它們的特征很有趣,但也因為它們相對接近,因此更容易研究。然而,可能還需要幾年時間,我們才能探測到任何生物特征,如果它們存在的話。正如高沙可夫斯基所說:

我們可能要再等10年才能看到。盡管考慮到大多數最近的潛在宜居世界都是透過RV方法探測到的,我們發展我們的設施是至關重要的。

其他可居住的系外行星來源

這篇NOVA的文章描述了什麽樣的行星在宜居帶是生命的最佳候選者。它包括到目前為止(截至2022年5月)許多已知行星的圖表。

2020年,EarthSky還報道了24個超級宜居世界的名單。根據額外的數據,這些行星可能比我們自己的地球更適合居住。

宜居系外行星目錄也是一個很好的資源,目前列出了63顆已知的潛在宜居系外行星。其中23顆與地球大小相當。

總結:來看看沃爾夫1069 b吧,這是一顆地球大小的系外行星,距離我們只有31光年,位於其恒星的宜居帶。它是尋找外星生命的理想目標。

BY:Paul Scott Andersonand

FY:Alina Zhu

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