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第2個「地球」被發現?平均溫度42℃,半徑和地球相同,距離40光年

2024-07-04科學

溫度和地球相近,體型也和地球差不多一樣大,系外行星Gliese-12b,難道真的是宇宙中的第二顆地球嗎?

多年來,天文學家一直在探索類地行星,部署了無數太空和地面望遠鏡,發現了超過5600顆系外行星。

然而,這些行星大多與地球截然不同,體積與木星相仿,大多無固體表面,有些行星極近其恒星,表面溫度極高,甚至能融化鐵。還有些行星既大又熱,像是地獄一般,顯然不適宜生命存在。

尋找宜居行星的一個重要原因是溫度適宜,這樣水才能以液態形式存在。水是生命的基本溶劑,對生物化學反應至關重要。沒有合適的生化環境,生命無法存續。因此,天文學家在尋找系外行星時最關心的是其表面溫度。

行星本身不發熱發光,它們的溫度依賴於從恒星接收的能量,因此溫度受到行星與恒星距離的影響。例如,太陽系中,水星離太陽最近,表面溫度高達427℃;而遙遠的海王星,盡管內部略有熱源,其表面溫度低至-218℃,這些環境都不適合生命存在。只有處於適宜距離的行星可能適合居住。

西方天文學家將理想的居住區域稱為「金發姑娘區域」(Goldilocks zone),太陽系中的地球、金星和火星都位於此區域。這個宜居帶非常廣闊,達1億公裏。適當的大氣條件下,金星和火星在數十億年前可能比地球更適宜居住。

Gliese-12b位於其母恒星的宜居帶內。這顆行星的公轉周期僅為12.76地球日,遠低於地球的1/30,意味著它離恒星非常近,甚至比水星還要近。它的母恒星Gliese-12是一顆紅矮星,屬於宇宙中較小且較冷的恒星。因此,盡管距離恒星非常近,其表面溫度卻適中。

研究表明,Gliese-12b接收到的輻射量大約是地球的1.6倍,溫度約為42℃,雖高於地球的15℃,但還算是溫暖宜居的。這個溫度預估是基於該行星沒有大氣的假設。在已發現的五千多顆行星中,Gliese-12b的溫度已相當適宜居住。

該行星的半徑幾乎與地球相同,這表明它可能是一顆巖石行星。從溫度到體積,Gliese-12b似乎暗示它可能是我們40光年外的另一個地球。

盡管Gliese-12作為紅矮星可能存在強烈的恒星活動,但觀測顯示它相對穩定,為可能的生命孕育提供了條件。因此,Gliese-12b的宜居性主要依賴於其表面溫度和大氣條件,天文學家希望借助美國太空總署的占士·韋布太空望遠鏡進一步觀測該行星。

韋布望遠鏡的觀測可能確認Gliese-12b是否擁有大氣,並分析其大氣成分。如果發現該行星有大氣,特別是含有氧氣、甲烷或水蒸氣等,這將進一步支持其作為地球2.0的可能性。

即使未來的觀測結果顯示Gliese-12b的大氣條件無法改善其表面高溫,該行星仍然具有重要科學價值。作為一顆光照介於地球和金星之間的巖石行星,Gliese-12b有助於天文學家建立關於恒星宜居帶的更連續的模型。

銀河系中約80%的恒星為紅矮星,即使Gliese-12b不是理想的宜居行星,其他紅矮星周圍可能存在更適宜的行星,這極大增加了尋找地球2.0的可能性。