用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

简介：根据开普勒望远镜的估计，银河系内存在着数量巨大的类地行星，但对地球上生命的研究表明，宜居带的范围非常狭窄，也就是生命银河系中的生命可能比我们之前想象的还要少，新一代望远镜的使用将大大有利于我们探索生命的存在。

自从开普勒望远镜进入太空以来，我们发现了更多的系外行星。迄今为止，已在2918个星系中发现了3917颗行星，还有3368颗行星尚未被确认。其中，50个环绕宜居行星区域，行星表面存在液态水。然而，最近一项名为“有限居住环境”的研究表明，实际上可居住的区域并不多。这些研究大大减少了已知“潜在宜居”行星的数量。

这项研究由加州大学河滨分校博士后项目EdwardW.Schwieterman领导，还包括AlternativeEarthsTeam、系外行星系统科学Nexus(NExSS)、NASAGoddardInstitute来自NASAAstrobiologyInstitutefor太空研究

研究人员。

根据此前基于开普勒望远镜观测数据的估算，科学家们已经证明，银河系中很可能有400亿颗类地行星，其中110亿颗围绕着类太阳的水平恒星，比如G-类型黄矮星。其他研究表明，行星的数量可以达到600亿甚至1000亿，这取决于我们用来定义宜居区域的参数。

非常令人兴奋的是，这些结果在很大程度上表明银河系充满了生命。然而，这一结果受到了最近对系外行星的研究的质疑，尤其是围绕红矮星运行的潮汐锁定行星。此外，对地球生命演化的研究表明，光靠水或氧气并不能保证生命的出现。Schwieterman和他的同事认为，二氧化碳和一氧化碳对于生命的产生同样重要。

虽然过量的二氧化碳和一氧化碳对生命有害，但缺乏这些化合物会阻止早期原核生物的出现。根据地球上生物给出的线索，这样一种基本的生命形式对于后来进化出更复杂的依赖氧气生存的生物来说是至关重要的。因此，Schwieterman和他的同事试图修改宜居带的范围以将这些因素考虑在内。

年轻红矮星的剧烈爆炸，将使原本适宜的区域不再适合行星的存在。

其实计算宜居面积从来都不是难事。行星表面的温度除了受与恒星距离的影响外，还取决于它们应对大气的不同机制（例如温室效应）。宜居带通常被定义为具有类似于地球的环境。这意味着碳酸盐和硅酸盐的循环富含氮、氧、二氧化碳和水，并接受与地球相同的地球化学（硅酸盐岩石沉淀和风化为碳酸盐，然后由于地质活动转化回硅酸盐的过程而进入大气层

这导致了一个循环，使大气中的二氧化碳含量保持稳定，进一步使地球表面变暖。而且，越靠近宜居带的内圈，使地球变暖所需的二氧化碳就越少Schwieterman在麻省理工学院技术评论最近的一篇文章中指出：“但对于中部和外围宜居带，要保持有利于地表液态水存在的温度，大气中二氧化碳的浓度需要高一点。”

系外行星开普勒62f需要富含二氧化碳的大气层来维持液态水一颗恒星的地球（比太阳略小且暗）与K型恒星的距离与金星与太阳的距离大致相同，但是K型恒星的较低质量表明Kepler-62f位于可居住区的更远位置。当它在2013年被发现时，人们认为如果有足够的温室效应，生命可能存在的地方。然而，Schwieterman的团队计算出这里的生命需要的二氧化碳是地球上的1000倍。

不过，如此大量的二氧化碳对生命是有害的，所以即使有足够的液态水，Kepler-62f也很难适合生命存在。Schwieterman及其同事因此得出结论，宜居带比之前认为的要窄四倍。高浓度一氧化碳。这进一步限制了红矮星（宇宙中75%的恒星）的宜居带和最有可能发现类地行星的范围

一张描绘宜居带边界及其如何受类型影响的图像正如Schwieterman所说：我们不希望在围绕M型矮星运行的行星或潜在宜居带之外的行星上发现智慧生命或技术印记。这些发现有力地证明了什么是“潜在宜居带”。》。

更复杂的说法是，这项研究进一步限制了宜居带行星的范围。2019年的研究表明，红矮星系统并不一定具有生命形成的成分，红矮星也没有有足够的光子来进行光合作用。这些都表明，宇宙中存在其他生命的可能性比想象的要小，但宜居带的范围还有待进一步确认。

幸运的是，随着望远镜的发展，我们得到确认的日子已经不远了。前沿望远镜包括詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)、超大望远镜(ELT)和巨型麦哲伦望远镜(GMT)，它们与其他先进仪器一起被认为可以更深入地研究和进一步表征系外行星。到那时，我们将对其他生命形式了解更多。

BY:MattWilliams

FY:7cHL

相关内容如有侵权，作品发表后请联系作者删除

特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.