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2012年10月4日 星期四

科學家研究稱具有高偏心軌道系外行星或可宜居

如果景鴻移民可以代辦外星移民的話,相信會有很多人申請@@但我應該還是會堅守地球這個最後防線了,我對地球還是有愛,啊...準確點來說,是我不想當開荒牛罷了
這是一顆假想中的系外行星高偏心軌道情景,配圖中用綠色標示出了宜居帶的範圍。由于軌道非常“細長”,這顆行星會周期性經過宜居帶,但無法一直處于宜居帶範圍之內,科學家們現在認為這些行星上也有可能擁有宜居環境,這將大大擴展傳統宜居帶的定義

   新浪科技訊 北京時間10月4日消息,據物理學家組織網站報道,天文學家們近期對所有迄今已發現的系外行星的軌道進行了考察,並在其中取得了一些有趣的發現。

   在我們的太陽系中,地球和其它各大行星基本都是沿著近圓形軌道圍繞太陽公轉的,但是在其它行星系中,那里的行星卻表現地更加雜亂無章,它們的軌道和彗星的軌道有些接近,軌道的偏心率非常大。這樣的軌道會讓行星不斷進入又離開宜居帶範圍。所謂宜居帶就是指圍繞恆星周圍存在的一片區域,這片區域距離恆星的距離不近也不遠,因此其溫度範圍非常適中,從而允許水以液態形式存在,而液態水被科學家們認為是生命必不可少的條件。地球的近圓軌道讓它可以一直保持在宜居帶中運行。而如果有一顆行星定期的穿過宜居帶,然後向著更遙遠的空間運行,進入漫長而寒冷的嚴冬。在這段軌道運行期間,其地表存在的所有水體都會被凍結。然而,科學家們認為從理論上說,生命仍有可能借由深藏地下而得以生存。

   盡管科學家們仍在孜孜不倦地搜尋著另一個“暗淡藍點”,也就是另外一個和地球具備相似環境條件的行星,天文學家們已經指出,在那些環境條件更加極端的行星上,生命仍然有可能存在。美國加州理工學院系外行星科學研究院的史蒂芬‧卡尼(Stephen Kane)表示︰“當我們談論宜居行星時,我們所指的是液態水可以存在的行星。”他說︰“這樣一顆行星必須處于與恆星之間的合適距離位置上,因此不會太熱也不會太冷。”取決于其圍繞公轉的恆星的大小和溫度,可以定義出一個每顆恆星都不同的,圍繞該恆星周圍而存在的“宜居帶”。卡尼和他在系外行星科學研究院的同事唐‧格里諾(Dawn Gelino)創立了一個資源庫,名為“宜居帶圖集”(Habitable Zone Gallery)。

   在這一數據庫中,他們對每一個迄今已發現的系外行星系計算了它們的宜居帶範圍,並考察這些行星是否落在宜居帶範圍內。但並非所有系外行星的軌道都和地球那樣是近圓形的。其中令人意料之外的一項發現就是注意到很多系外行星都具有非常高的偏心率,因此它們可以運行到距離中央的恆星非常近或者非常遠的位置上。卡尼表示︰“這種類型的行星可以在一段時間內位于宜居帶範圍,但是卻無法一直待在宜居帶範圍之內。你可能會在兩段漫長的寒冬之間經歷短暫的升溫階段;或者你可能會經歷短時間的極端高溫的環境。”

   盡管這樣的行星可能和地球會非常不同,但這並不會妨礙它們擁有足以支持生命存在的條件。卡尼表示︰“科學家們已經在地球上發現各種可以適應極端環境的微生物,其中有一些種類的微生物可以讓自己的新陳代謝過程降低到接近停止並在此狀態下度過非常漫長的寒冷時期。我們還知道有一些微生物種類可以忍受極端的高溫環境,只要它們擁有一層起到防護作用的岩石或水體即可。甚至還有實驗已經證明,一些生活在地球上的孢子,細菌和地衣植物可以適應地球乃至太空中的極端環境。”

   卡尼和格里諾的研究證明宜居帶的範圍可能要比原先認為的更大,並且那些對人類生存不利的行星實際上可能擁有適宜嗜極生物,包括地衣類和細菌類生物的生存。

   卡尼表示︰“在地球演化的極早期生命便已經開始出現,當時的環境要比今天惡劣的多。”卡尼甚至認為可能孕育生命的世界可能不一定非要是行星,也可能是那些氣態巨行星的衛星,比如我們太陽系中木星的衛星。他說︰“在太陽系外存在很多氣態巨行星,如果這些行星和太陽系內的巨行星性質相似的話,它們都可能擁有衛星。一顆位于宜居帶或者經過宜居帶的衛星本身也可能孕育出宜居環境。”作為案例,卡尼提到了土衛六的例子。它是土星最大的衛星,雖然它擁有濃密的大氣層,但是由于太過遠離太陽,它表面的溫度很低,無法讓我們所知的生命在其表面生存。他說︰“如果你將土衛六向著太陽移近一些,它將擁有很多水汽,這將非常適于生命生存。”

   但是卡尼也很快便指出對于目前已知的系外行星,科學家們目前在判斷其宜居性方面仍然存在局限。他說︰“當你對一顆行星的大氣層一無所知時,你就很難真正去了解一顆行星。”舉例而言,地球和金星都經歷了大氣的“溫室效應”,但是金星上的溫室效應已經失控,這讓它成了太陽系中溫度最高的行星,一個真正的煉獄。他指出︰“離開了和我們自身太陽系進行的對比分析,將很難真正了解一顆擁有高偏心率的行星或衛星上的情形。”

   研究人員們指出,在銀河系中的宜居環境應當是多樣性的,而不應該僅僅局限在那些和地球相似的行星上。卡尼和格里諾目前正在努力工作,試圖從已發現的系外行星列表中挑選出究竟哪些可能擁有適合嗜極生物生存的條件或者擁有宜居的衛星體。卡尼表示︰“我們已經發現了很多擁有高偏心率的氣態巨行星,隨著我們開始嘗試精確地給出宜居帶的定義,或許將會有驚喜出現。”

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