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这颗岩石型超级地球的大气层被蒸发了

寻找生命的岩石行星涉及搜寻类地大气层;LHS 3844b 被证明是一颗裸露的岩石,不具备友好的条件。

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天文学家使用斯皮策太空望远镜发现,系外行星 LHS 3844b 可能完全没有大气层。来源:ESO/NASA

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比地球稍大的岩石行星是我们宇宙邻近区域寻找生命的最佳目标之一。它们非常普遍。但不仅仅是大小必须与地球相匹配。我们的行星之所以能成为生命的避风港,离不开它的大气层,它使我们保持温暖,不至于冻死,但又不会热到让我们窒息或沸腾掉所有的海洋。我们与太阳的距离在维持一个“金发女郎”般完美的大气层方面起着至关重要的作用——我们既不太远也不太近。

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但在银河系中寻找像我们这样的世界是一件困难的事情。天文学家很难从数光年外分辨出大气层是什么样子的。但科学家们正在努力破解这个难题。最近的尝试之一涉及一颗名为 LHS 3844b 的行星,这是一颗比地球宽 1.3 倍的岩石行星,它在 11 天内绕一颗昏暗的恒星运行。天文学家用斯皮策太空望远镜观察了它 100 小时,但发现这颗行星可能完全没有大气层,更不用说对生命友好的大气层了。相反,它只是一个围绕其恒星运行的炙热、裸露的岩石。由哈佛-史密森天体物理学中心的天文学家 Laura Kreidberg 领导的科学家于 8 月 19 日在《自然》杂志上报告了他们的发现。

裸露的岩石

研究人员考虑了他们的行星的许多不同可能性。通过将斯皮策数据与不同的行星和大气层组合模型进行比较,他们可以判断什么似乎是可能的或不太可能的。不幸的是,对于那些寻找地球孪生行星的人来说,LHS 3844b 周围的任何大量大气层似乎都不太可能。

研究人员检查了由氧气和二氧化碳组成的大气层,以及像地球上那样以氮气为主的大气层。它们都不是与数据相符的良好模型。它们排除了从火星那样的大气层(非常稀薄且主要由二氧化碳组成)到其他各种可能性。最符合的数据是一个裸露的岩石,可能由像水星或月球一样的玄武岩物质构成,考虑到它的反射率——并不高。无论这颗行星是由什么构成的,它都比反射光更善于吸收光。

研究人员考虑了这颗行星至少有稀薄大气层(如火星或水星)的可能性,因为数据无法排除这一点。但即使那样似乎也不太可能。模型显示,该恒星释放出的能量足够多,并且离行星足够近,以至于在短时间内就会侵蚀掉稀薄的大气层。

研究人员能找到的唯一可能性是,如果这颗行星能以某种方式持续补充其大气层,但即使那样似乎也不太可能,而且为了符合数据,它仍然必须是一个稀薄的大气层。

最终,如果科学家们想找到真正的地球孪生行星,从而找到宇宙中任何生命存在的机会,可能需要一颗更冷的行星。但是,随着 TESS 等任务将更多世界添加到列表中,以及詹姆斯·韦伯等望远镜投入使用以挖掘它们的秘密,科学家应该有更多目标可供调查。

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