據(jù)美國太空網(wǎng)報道,加州大學洛杉磯分校的科學家近日的一項研究認為,一顆編號為Kepler-62f的小型系外行星,如果其擁有富含二氧化碳的大氣層,那么就將很有希望擁有流動的地表水體。
這顆系外行星的直徑比地球高出大約40%,并且很可能基本上是由巖石構成的。如果它擁有一個能夠幫助其保溫的大氣層,那么在它的表面很有可能存在著液態(tài)水的海洋。
參與這項研究的加州大學洛杉磯分校天文學家奧瑪瓦謝茲(Aomawa Shields)在6月份在芝加哥舉行的天體生物學會議上表示:一個富含二氧化碳的大氣是將液態(tài)水保留在這顆行星地表的一種可靠方式。
融化冰層
Kepler-62是一顆小質量的黯淡恒星,直徑約為太陽的2/3,亮度則只有太陽的1/5,它位于天琴座,距離地球約1200光年。在這顆恒星周圍已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)有5顆行星圍繞它運行,其中有兩顆行星的運行軌道位于宜居帶范圍內。所謂宜居帶就是指行星的運行軌道與恒星之間的距離適中,能夠讓行星表明擁有較為溫和的溫度環(huán)境,從而允許水體以液態(tài)形式存在于行星表面的范圍。
一般認為液態(tài)水是生命演化必不可少的環(huán)境條件。而這兩顆位于宜居帶內的系外行星都屬于超級地球的類別它們很有可能是巖石構成的,但比地球更大。在這個行星系統(tǒng)被發(fā)現(xiàn)時,如果僅從大小與軌道參數(shù)上看,其中的一顆系外行星,即Kepler-62f 就是當時已知的最像地球的系外行星。
另外一顆行星是Kepler-62e,它運行在恒星Kepler-62周圍宜居帶范圍的內側邊緣。這顆行星比地球直徑大了約60%。在開展軌道模擬時,謝茲和她的同事們發(fā)現(xiàn)這顆行星的地表可能無法維持液態(tài)水體的存在。她說:對于液態(tài)水而言,Kepler-62e的地表溫度可能太高了。
相比之下,Kepler-62f的軌道距離恒星更遠一些,事實上它是這一系統(tǒng)內全部5顆已知的行星里面距離中央恒星最遠的一顆,圍繞恒星公轉的周圍大約是267.3天。由于開普勒望遠鏡只能測定這些行星的直徑大小,因此為了估算它們的質量進而求得密度和組成成分,科學家們不得不依賴于先前研究得到的統(tǒng)計學數(shù)據(jù),并據(jù)此推斷認為這顆行星很有可能要么就是一顆巖石行星,要么就是擁有大量固態(tài)水冰,但應該不是一顆氣態(tài)星球。
謝茲將這顆行星的數(shù)據(jù)輸入計算機并進行模擬,假設其擁有與地球類似自轉周期以及一個富含二氧化碳的大氣。隨后她又考慮了不同自轉軸傾角下的情況。在一種情況下,假定這顆系外行星擁有與地球自轉軸傾角相似的23度,而在另一種情況下則假設這一度數(shù)是60度。然而不管是哪種情況,模擬的結果得到的都同樣是一個冰封的表面,就像一個雪球行星。
不過,當在模擬中將這顆行星的軌道設置為傾斜軌道,即加大行星公轉軌道的傾角時,結果顯示這顆行星的南半球地區(qū)在夏季期間溫度是在冰點之上。
謝茲表示:這顆行星上的其南半球夏季受到的影響最明顯。這將導致冰層的融化。這種冰層的周期性融化將便于大氣,海洋以及來自恒星的部分輻射因素相互混合,而這樣的混合被認為是生命誕生和發(fā)展的有利因素。
然而這顆系外行星的潛在意義還不止于此,假如它擁有一個濃密且富含二氧化碳的大氣層,那么Kepler-62f上將產(chǎn)生顯著的溫室效應,這種效應導致的溫度上升將至少部分的融化這顆星球上冰凍的海洋。 謝茲表示:如果這顆星球的大氣中富含二氧化碳,那么它將可以擁有存在于地表的液態(tài)水體。
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