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第2个「地球」被发现?平均温度42℃,半径和地球相同,距离40光年

2024-07-04科学

温度和地球相近,体型也和地球差不多一样大,系外行星Gliese-12b,难道真的是宇宙中的第二颗地球吗?

多年来,天文学家一直在探索类地行星,部署了无数太空和地面望远镜,发现了超过5600颗系外行星。

然而,这些行星大多与地球截然不同,体积与木星相仿,大多无固体表面,有些行星极近其恒星,表面温度极高,甚至能融化铁。还有些行星既大又热,像是地狱一般,显然不适宜生命存在。

寻找宜居行星的一个重要原因是温度适宜,这样水才能以液态形式存在。水是生命的基本溶剂,对生物化学反应至关重要。没有合适的生化环境,生命无法存续。因此,天文学家在寻找系外行星时最关心的是其表面温度。

行星本身不发热发光,它们的温度依赖于从恒星接收的能量,因此温度受到行星与恒星距离的影响。例如,太阳系中,水星离太阳最近,表面温度高达427℃;而遥远的海王星,尽管内部略有热源,其表面温度低至-218℃,这些环境都不适合生命存在。只有处于适宜距离的行星可能适合居住。

西方天文学家将理想的居住区域称为「金发姑娘区域」(Goldilocks zone),太阳系中的地球、金星和火星都位于此区域。这个宜居带非常广阔,达1亿公里。适当的大气条件下,金星和火星在数十亿年前可能比地球更适宜居住。

Gliese-12b位于其母恒星的宜居带内。这颗行星的公转周期仅为12.76地球日,远低于地球的1/30,意味着它离恒星非常近,甚至比水星还要近。它的母恒星Gliese-12是一颗红矮星,属于宇宙中较小且较冷的恒星。因此,尽管距离恒星非常近,其表面温度却适中。

研究表明,Gliese-12b接收到的辐射量大约是地球的1.6倍,温度约为42℃,虽高于地球的15℃,但还算是温暖宜居的。这个温度预估是基于该行星没有大气的假设。在已发现的五千多颗行星中,Gliese-12b的温度已相当适宜居住。

该行星的半径几乎与地球相同,这表明它可能是一颗岩石行星。从温度到体积,Gliese-12b似乎暗示它可能是我们40光年外的另一个地球。

尽管Gliese-12作为红矮星可能存在强烈的恒星活动,但观测显示它相对稳定,为可能的生命孕育提供了条件。因此,Gliese-12b的宜居性主要依赖于其表面温度和大气条件,天文学家希望借助美国宇航局的詹姆斯·韦布太空望远镜进一步观测该行星。

韦布望远镜的观测可能确认Gliese-12b是否拥有大气,并分析其大气成分。如果发现该行星有大气,特别是含有氧气、甲烷或水蒸气等,这将进一步支持其作为地球2.0的可能性。

即使未来的观测结果显示Gliese-12b的大气条件无法改善其表面高温,该行星仍然具有重要科学价值。作为一颗光照介于地球和金星之间的岩石行星,Gliese-12b有助于天文学家建立关于恒星宜居带的更连续的模型。

银河系中约80%的恒星为红矮星,即使Gliese-12b不是理想的宜居行星,其他红矮星周围可能存在更适宜的行星,这极大增加了寻找地球2.0的可能性。