TRAPPIST-1的7顆行星發現陸地和水,會適宜人類居住嗎

TRAPPIST-1的7顆行星發現陸地和水,會適宜人類居住嗎

在環繞紅矮星TRAPPIST-1的軌道上發現的7顆行星以及圍繞太陽的行星。

TRAPPIST-1是一顆寒冷的紅矮星,體積較大,質量比木星大得多。在環繞TRAPPIST-1的軌道上發現的7顆行星,均為地球大小,且有陸地覆蓋,這使它們成為研究行星形成和潛在宜居自然條件的理想對象。

美國亞利桑那州立大學、地球與空間探索學院和範德堡大學的科學家們一直致力於研究TRAPPIST-1行星的宜居條件,特別是水的組成。他們的發現最近發表在《自然-天文學》上。

從測量的質量和體積來看,所有TRAPPIST-1行星的密度都比岩石小。在其他許多類似的低密度行星上,人們一般認為星球上的低密度部分是由大氣氣體組成的。然而經過分析,科學家們確定,TRAPPIST-1行星上低密度的部分是大量的水。由地球科學家和天體物理學家組成的跨學科團隊正著手探究這些地球大小的行星上到底有多少水,以及它們在哪裡形成。

為了確定TRAPPIST-1行星的組成,研究小組使用了由亞利桑那州立大學的Cayman Unterborn和地球與空間探索學院Alejandro Lorenzo開發的獨特的軟件包——ExoPlex,並利用了最先進的礦物物理計算器。通過分析發現,相對“乾燥”的內行星(圖中的b和c)含水量低於15%,外行星(圖中的f和g)含水量則超過了50%。

研究人員還發現,富含冰的TRAPPIST-1行星比冰線更接近它們的主星。“冰線”指的是在距離主恆星的這個距離之外,水以冰的形式存在,行星可以吸收它們,而在冰線內側,水以水蒸氣的形式存在,不會被行星吸收。通過分析,研究小組確定,TRAPPIST-1行星是在離恆星較遠、冰線以外的地方形成的,並遷移到離主恆星較近的軌道上。這是第一個利用行星組成支持行星遷移的研究。而且,瞭解在冰線內外側形成的行星,讓研究小組第一次對行星遷移進行了量化。

有趣的是,當我們認為水是生命的關鍵時,TRAPPIST-1行星可能有太多的水而不能維持生命。這意味著雖然像TRAPPIST-1這樣的M型主序星是宇宙中最常見的恆星(這些恆星也擁有行星),但大量的水使讓它們並不利於生命的存在。

“我們通常認為,行星上的液態水是生命開始的一種方式,因為地球上所有的生命,主要由水組成,也靠它生存,然而,如果一個行星上全是水,或者沒有陸地,就沒有生命必需的地球化學或元素循環。”範德堡大學的Natalie Hinkel解釋道。

雖然我們不太可能在TRAPPIST-1的行星上找到生命的證據,但通過這項研究,我們可能會更好地瞭解冰行星的形成方式,以及在尋找生命時,我們該著眼於哪種類型恆星和行星。


分享到:


相關文章: