再見金發姑娘:科學家可能必須把目光投向宜居帶以外才能找到外星生命
科學家認為,將生命搜尋嚴格限制在恆星的傳統宜居帶內過於嚴格。這是根據新的氣候模型和觀測結果得出的,這些模型和觀測結果表明液態水——以及潛在的生命支持條件——可能存在於遠遠超出這些經典邊界的地方。
的 居住區 定義為恆星周圍的區域,行星表面可以容納液態水而不會變成冰或氣體。
“(然而)這個概念植根於液態水對於生命所必需的生化過程所必需的原則。” 寫 一組研究人員於 1 月 12 日在《天體物理學雜誌》上發表了一篇論文。 “儘管其他因素,例如化學能源、元素多樣性和長期環境穩定性也很重要。”
科學家們利用分析氣候模型表明,潮汐鎖定的行星(它們總是與恆星呈現相同的面)可以在其永久的暗面保留液態水,即使它們的軌道比傳統的宜居帶內邊緣更靠近恆星。
研究小組寫道:“最初,這種配置引起了人們對黑暗面極端溫度梯度和大氣崩潰的擔憂。” “然而,3D氣候模型已經證明,如果有足夠的大氣壓力或海洋的存在,白天和黑夜之間熱量的有效重新分配可以穩定溫度並維持適宜居住的條件。”
這表明,對於常見於小型 M 級和 K 級恆星周圍的潮汐鎖定行星,宜居帶的內邊緣可能比快速旋轉的行星更靠近恆星。這一擴展的宜居帶可能有助於解釋最近的觀察結果 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡 (JWST) 在靠近其 M 軌道運行的溫暖超級地球大氣中的水蒸氣和其他揮發性氣體 矮星
他們寫道:“在小型系外行星的 JWST 透射光譜中檢測到了水蒸氣和水蒸氣的特徵。” “其中一些系外行星與 M 矮星宿主的距離比內部界限(宜居帶)更近(……)在這些行星上發現水是很有趣的,因為人們會懷疑大氣和水在如此惡劣的條件下能否生存。”
這些發現表明,儘管這些行星位於經典宜居帶之外,但它們仍然可以容納大量的水,但這並不適用於軌道距離恆星非常近的行星。研究小組認為,宜居帶應該向兩個方向延伸。即使在遠離恆星的寒冷行星上,液態水也可以存在於厚厚的冰層下,如冰下湖或通過內部加熱。地球上類似的環境,例如南極洲的冰下湖泊,也支持微生物的生命,這表明液態地表水並不是唯一可能的棲息地。
通過重新評估宜居帶模型和邊界計算,這項研究擴大了被認為可能適宜居住的世界範圍,揭示了尋找生命的新目標。