摘要:宜居地带是指行星落在一颗恒星周围的一定距离范围,这一范围内水可以以液态形式存在。最适宜生命存在的恒星是橙色的比太阳稍凉爽比红矮星稍温暖的K型恒星。我们想要找出宇宙内是否还有别的生命存在,更进一步,是否有智慧生命。Kepler-442b被认为是最宜居星球之一,而它正是在K型恒星系内。
如今,我们对的可居住区的概念已经非常熟悉了。也能够说是宜居带[1],它和不宜居地带的区别是,宜居星球上的液态水,既不至于热到蒸发,也不至于冷到结冰。
这些条件很重要,因为我们大家都知道液态水是生命的重要成分。但这不是唯一能够在一定程度上帮助我们评估行星潜在宜居性的标准;一项基于几十年数据的最新研究表明,还有一些其他的宜居星球。
如您所见,所有恒星看起来都不太一样。有的看起来炙热并且有着亮眼的光芒,比如非常年轻耀眼的蓝色OB星。有的看起来寒冷无比,比如例如红色的M型矮星。这些都不是什么适宜的温度,但是宜居星球离他们很近,并且红色矮星会产生湍流,并用剧烈的耀斑将其周围的空间束缚住。
太阳处于这两种极端状态之间,即所谓的黄矮星-G型主序星。尽管我们大家都知道生命已经在太阳系中出现了(我们毕竟是生活在其中的),但是甚至连太阳都不是宜居的恒星。
所以,维拉诺瓦大学的天文学家认为,最适合生命存在的恒星是赫茨普朗-罗素恒星类型图上的一颗恒星,也就是k型恒星,它们是橙色恒星,比太阳略冷,比红矮星略热。
维拉诺瓦的天文学家和天体物理学家爱德华·吉南解释说:“k -矮星处于‘最佳状态’,其特性介于更稀有、更闪耀、但是寿命更短的太阳型恒星(G星)和数量较多的红矮星(M星)之间。”
“K型恒星,尤其是那些温暖的恒星,拥有世界上最好的条件。如果你在寻找适合居住的星球,那么基于对K型恒星的深入了解,会增加你找到生命的可能性。”
他们与维拉诺瓦大学的天文学家斯科特·恩格尔一起,在美国天文学会第235届会议上发表了他们的研究成果。
我们应该明白的是:天文学家并不是在寻找可居住的行星来做一个备用地球。即使我们真的发现了地球2.0,我们也没有技术把我们带到那里。
我们对“宜居行星”的探索更多的是为了发现宇宙中是不是真的存在其他生命,以及更进一步,是不是真的存在有智慧的生命。生命是普遍存在的吗,还是说地球是个特例?缩小生命可能出现在宇宙中的范围对我们的研究是有帮助的。
作为太阳时间计划的一部分,在过去的30年里,吉南、恩格尔等人一直在紫外和x射线中监测到一定数量的F到G型恒星,并且为了与红矮星共存项目,监测m型红矮星十年之久。
这些项目都在帮助评估这些恒星的x射线和紫外线辐射对其行星潜在宜居性的影响。
他们扩大了研究范围,想要收集k型恒星们的相似数据——他们称之为与宜居的k -矮星共存计划。事实上,这些恒星确实是支持生命存在的最强有力的依据。
(图源:NASA/ESA/Z. Levy/STScI)
尽管k型恒星的宜居带范围比较小,但它们比g型恒星更常见,在距太阳系100光年的范围内约有1000颗。并且它们的主序寿命要长得多。
太阳大约有46亿年的历史,其主序寿命约为100亿年。复杂生命大约在5亿年前才出现在地球上,科学家们认为,再过10亿年,随着太阳开始膨胀,将太阳系的宜居带向外推,地球将变得无法居住。
红矮星虽然很常见,但它们非常活跃,它们周围的空间受到强烈的辐射和耀斑活动的影响,这些辐射和耀斑活动可能会夺走任何离它们很近的行星的大气层和液态水。
相比之下,K型恒星的寿命在250亿年到800亿年之间,这说明在K型行星上更有机会看到生命的出现;根据研究小组的数据,它们也比红矮星平静的多。
并且现在已经有k型恒星被行星环绕,即开普勒-442,波江座的天苑四和鲸鱼座的天仑五。
“有必要注意一下的是,开普勒-442,这颗恒星(光谱分类,K5)拥有被认为是最宜居行星之一的开普勒-442b,这是一颗岩石行星,其质量是地球的两倍多一点,”圭南说。
“可以这么说,开普勒-442星系是由宜居行星组成的宜居恒星!”
当然,寻找生命的过程甚至可能比这还要复杂得多——例如,如果这颗行星的轨道高度呈椭圆形,它可能会产生极端的温度,导致原本适合居住的行星无法居住。
太阳系中其他行星的位置也会产生影响;有可能整个银河系都有自己的宜居带(如果是这样,拿我们就处在宜居带里,所以就近观察是个不错的开始)。
但这项研究可能就像是拼图的一部分,它会使在宇宙中寻找生命的难度降低一点点。
这项研究在夏威夷举行的美国天文学会第235次会议上发表。
[1]在天文学和天体生物学中,“恒星周围宜居带”(CHZ),或简称为“宜居带”,是指在给定足够的大气压力下,行星表面能够支持液态水的恒星周围轨道的范围。CHZ的边界是根据地球在太阳系中的位置和它从太阳接收到的辐射能来确定的。由于液态水对地球生物圈的重要性,CHZ的性质及其内的物体可能有助于确定能够支持类地生命和智能的行星的范围和分布。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
FY: 是喵
作者: sciencealert
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