【科技訊】12月30日消息,據媒體報道,隨著在恒星周圍可居住帶上發現越來越多的系外行星,科學家認為這里的軌道環境可以滿足液態水的存在。
依據現有的系外行星觀測技術,這些行星可在其凌日時通過恒星盤面的過程中探測到它們幽靈般的身影,或者觀測恒星所受到行星引力擾動所產生的微小擺動來發現它們。但是,如果要確定這顆行星是否適合人類居住,需要了解到行星的大氣狀況等參數,科學家目前采用探測穿過行星大氣層的恒星光譜或者行星巖質地表的反射光譜來確定這顆行星是否宜居。
馬克思普朗克研究所的天文學家Siddharth Hegde認為可以通過一種快速探測法篩選出可能適合人類或者其他宇宙生物居住的世界,即將行星的反射光線通過不同波段的色光過濾器,該方法比傳統的探測行星反射光譜來得簡單一些,這種詳細研究系外類地行星的技術將在搭載到未來巨型空間望遠鏡上。具備可居住性的系外行星應該具有一個巖質的表面,大氣環境在很大程度上存在較少的云量,不像金星大氣那樣都充滿了厚厚的、令人窒息的云層。
我們需要考慮很多因素,因為有的微生物甚至可以在很極端的條件下生存。重要的是,在以往宇宙飛船或探測器對地球進行觀測的任務中,發現綠色光和植物可向宇宙空間中反射更多的近紅外波段,顯示出獨特的“微紅”。因此,在地球的光譜信號中就會發現一種奇特的“紅邊”。
離恒星較遠的非類地行星,可以依靠其內部的熱量保持地下水呈液態,以維持生命體的存在。新的模型研究駁斥了在寒冷地帶的行星不存在生命體的觀點,認為可能在更多的行星上存在生命體。
水是生命的基礎。行星若太靠近太陽,則會使地表水蒸發到大氣中而失去;而分布在行星上離太陽相對更寒冷遙遠地區的地表水,會作為冰的形態被鎖住?梢员3秩菰S生命存在的液態水的法則是,行星要與太陽的距離合適,恰好在宜居帶上。
進行這項研究的阿伯丁大學博士生肖恩·麥克馬洪說:“人們習慣地認為,如果一個行星位于這個適宜區,即不是太熱亦不太冷,那么在其表面上就可以有液態的水,因此它就是一個適合居住的星球。但是,我們的模型表明,這個適宜理論未免太過于簡單了。”
一個行星由兩個加熱源加熱,分別是來自太陽和其內部的熱量。離太陽越遠的行星,外部所接收的能量越少,表面的水是結冰狀。隨著與太陽距離的增大,行星的地下水也開始凍結。但是,如果這個星球足夠大,并且內部可產生足夠的熱量,不管它離太陽有多遠,仍然可以在其深層儲藏能夠維持生命的液態水。比如越往地球的地殼下,溫度會變得越高,即使表面被凍結,液態水也可以存在地面之下。實際上,巨大數量的水就會孕育生命。
正如領導這項研究的阿伯丁大學約翰·帕內爾教授所說:“在地球表面以下延伸幾公里,有一個龐大的微生物棲息地。有些人認為,地球上的大部分生命是居住在這個深部生物圈的。”
因此,該團隊正在開發的模型預測,遙遠的行星在其地下液態水庫里有地外生命存在的可能性。麥克馬洪解釋說:“如果你考慮到深部生物圈的可能性,那么便有了個可協調問題的想法,即表面水呈液態的情況只會將可居住區定義得非常窄。”
當行星遠離恒星,其從恒星那里接收來的熱量會下降,地表水凍結,但內部熱量足夠高時,其內部深層仍會保留水的液體狀態,以能夠支持生命的存在。即使是一顆行星離恒星相當遠,以至幾乎接收不到恒星的熱量,其仍然可以在地下保持水的液態。
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