迄今为止,天文学家早已在宇宙中发觉超过5000颗系外行星了。这种系外行星五花八门,拥有行星的星体也各有特色,但其中一颗名为-1的星体最受关注。
-1距离我们大概39.13光年,这在宇宙中早已算是相当近的距离了。最特殊的是,它周围早已有7颗系外行星被发觉,是迄今为止天文学家发觉拥有行星最多的星体之一,因而好多人把它视为太阳系2.0。
除了这般,这七颗系外行星中,起码有三颗被觉得处在宜居带内,分别是-1e、f和g。也就是说,它们的表面气温可能比较适中,准许水以液态的方式存在,这是蕴育生命的最基础条件。
-1属于M型星体,亦称红矮星,是宇宙中身材最小,同时也是数目最多的一类星体。为此,假如我们能对-1的系统进行详尽观测,就是对宇宙中最多的一类星体中,拥有行星最多的一颗进行观测,具有更高的效率和代表性。正由于有了前面那些特征,-1成为了最受关注的星体之一。
日本取代能源和原子能委员会(CEA)的天文学家Elsa介绍道:“对它的观测可以让我们更容易地对较小的、较冷的星体周围的岩石行星进行定性剖析。假如我们想了解M型星体距今的宜居性,-1的系统就是一个极佳的实验室,它的行星则是我们拥有的观察岩石行星大气层的最佳目标。”
有如此好的观测对象,天文学家如何会视而不见呢?近来,法国宇航局借助强悍的詹姆斯·韦布太空望远镜对其中一颗行星进行了观测,那就是-1b。
在这七颗系外行星中,-1b距离寄主星体近来,平均每1.5天能够完成一次公转。这是一颗超级月球,直径是月球的1.1倍,质量是月球的1.4倍天体物理书籍,是一个和我们一样的岩石世界。
可惜的是,因为它太紧靠寄主星体,接收到的星体幅射量是月球的4倍左右,以至于表面水温高达230℃。在这些条件下,它的表面是不可能蕴育生命的。别说生命,它连大气层都不太可能保存。
虽然这么,它还是令科学家特别感兴趣,这也是天文学家第一次对如此小且如此冷的系外行星进行的如此详尽的观测——没错,和往年进行类似观测的系外行星相比,它还算是酷热的,由于这些系外行星的表面气温普遍是四位数……
在此之前,天文学家就借助哈勃、斯皮策等望远镜进行过观测,当时的结果早已排除了-1b拥有松散大气的可能性。虽然这么,天文学家还未能排除它拥有一个相对浓郁、密集的大气层的可能性,这是往年的观测设备所难以回答的问题。
借助-1b运行到寄主星体身前以及身旁时带来的色温变化,天文学家能够判定它有没有大气层。
这个道理很简单,当它运行到寄主星体和月球之间时,才会遮挡住星体的一部份光,在我们看来,星体的色温都会稍为减缓。当它运行到寄主星体的两侧时,我们除了能看见寄主星体的光,能够看到行星反射的光。当它运行到寄主星体身旁时,它反射的光就看不见了,所以-1系统的色温也会有轻微的增长。
通过这颗行星运行期间造成的色温变化,以及对其反射光线的计算,天文学家能够判定它能发出多少红外幅射。我们晓得,红外线反映的是一个物体的体温,而湿度就可以暗示我们它究竟有没有大气层。
CEA的天文学家-介绍道:“这颗行星早已被潮汐锁定,其中一面永远对准星体,另一面则一直黑暗。假如它有大气层,可以循环并重新分配热量,这么白昼面都会比没有大气层的情况下体温更低。”
作为现今世界最强悍的太空望远镜,韦布拥有无与伦比的红外观测能力,是天文学家进行本次观测的关键。
研究人员对-1b进行了五次凌星现象的观测,估算出它朝向星体的一面水温大概是230℃。按照上述理论来看,它的表面水温是符合没有大气层的情况的,因而,它极有可能是一颗赤裸裸的行星。
强调:“我们将剖析数据与计算机模型中显示的不怜悯况下的气温数值进行了比较,结果与一个由裸岩构成的宋体和没有大气层来循环热量的情况基本上完全一致。并且我们也没有观测到有任何光被气体吸收的征兆,这种现象在观测中若果有的话,是十分容易观测到的。”
研究人员据此得出推论,这个太阳系2.0+超级月球的世界,虽然并不是一个宜居的世界。
其实了,天文学家起初也没指望在这儿发觉生命的可能性,虽然和太阳相比,身材更小的红矮星反倒更狂暴天体物理书籍,可以释放出强悍的X射线,对附近的行星引起严重的折磨。虽然这种行星上本来有蕴育生命的可能性,也会被惊悚的射线剪除大气层。
虽然这么,-1系统依然具有很高的研究价值。如同加拿大宇航局艾姆斯研究中心的天体化学学家说的,在银河系内,红矮星的数目是太阳这类星体的10倍,拥有岩石行星的可能性也是类太阳星体的2倍。也就是说,我们观测红矮星时,有更高的机率发觉类似月球的行星。
为此,研究人员未来就会进一步对这个系统进行剖析,而且进一步描述-1b的全球热量分布,这对人类了解红矮星周围的岩石行星的环境有重要的意义,我们也能更清楚地看见它们和月球有什么不同。
别忘了,“三体星”——比邻星b也是一颗围绕红矮星的岩石行星,其实“三体人”过的日子,也和-1b——当然也有可能更糟……