宜居的系外行星數量可能更少:因為大氣層太厚！
一項最新研究認為，可能存在生命的系外行星數量或許要比我們原先設想的更少，原因就在於它們濃厚的大氣層會讓這些行星變得非常高溫
新浪科技訊 北京時間5月30日消息，據物理學家組織網站報道，一項最新研究認為，可能存在生命的系外行星數量或許要比我們原先設想的更少，原因就在於它們濃厚的大氣層會讓這些行星變得非常高溫。
當我們在搜尋可能存在生命的行星的時候，科學家們一般喜歡搜尋那些存在於所謂「宜居帶」內的行星。所謂宜居帶是指到恆星的距離適中，因而能夠讓行星表面的水以液態形式存在的距離範圍。一般來說，這樣的搜尋工作都會將他們的主要注意力集中到那些圍繞與太陽類似的恆星運行的行星上，目標是那些與地球的環境條件相似的星球。
然而，最近的研究已經開始將注意力集中到那些在非常近的距離上圍繞一些小質量恆星，也就是所謂M型恆星，或者紅矮星運行的系外行星上來。M型恆星數量佔到銀河系全部恆星數量的75%左右，最新研究發現它們中的很多周圍都存在行星，這就將擁有潛在宜居條件的系外行星數量擴大到了數十億顆的量級。
就在本月， TRAPPIST項目以及Kepler系外行星搜尋望遠鏡都新公布了一批最新發現的圍繞M型矮星運行的系外行星數據。這批新發現的系外行星大小和地球接近，其中一些運行在恆星周圍的宜居帶內。
英國倫敦帝國學院以及普林斯頓高等學術研究所的科學家們聯合開展的一項研究近日已經發表在《皇家天文學會月報》上。根據這項最新研究，儘管這些行星圍繞公轉的是質量更小，溫度也更低的M型恆星，但這些行星中的很多行星的表面溫度仍然會變得太高而不適宜生命生存。科學家們認為，這些行星中的一部分仍然有可能是宜居的，但前提條件是它們的質量相比地球比較小一些，有點類似金星或者火星。
這項研究的第一作者，普林斯頓高等學術研究所的哈勃學者詹姆斯·歐文博士(James Owen)表示：「我們此前一直將那些質量與地球接近，並且在所謂『宜居帶』範圍內運行的系外行星視作是宜居行星。然而，當你考慮這些行星在數十億年間的演變過程之後，你就會發現這樣的假設可能並不是正確的。」
我們此前就已經了解，這類行星中的很多在形成之初就擁有非常濃密的大氣層，主要成分是氫和氦，大氣層質量可以佔到整個行星質量的1%左右。相比之下，地球大氣質量只佔到地球總質量的大約100萬分之一。在那樣一個濃密大氣層之下，強大的溫室效應將讓地表溫度過高而無法讓水保持液態，於是也就不適合生命在此生存。
不過，一些科學家們認為，隨著時間推移，來自M型恆星的強烈X射線以及紫外波段輻射將導致這些行星的大部分大氣層丟失，這些行星最終變得更加宜居的可能性是存在的。但最新的這項研究結果同樣否定了這樣一種可能性。詳細的計算機模擬結果顯示，對於質量與地球接近或是更大的系外行星而言，濃密的氫氦氣體大氣層將無法逃離這些行星的引力場束縛，這就意味著它們中的很大一部分仍將繼續保持著它們令人窒息的濃密大氣層。
當然，這也並非全盤否定。儘管大部分圍繞M型恆星運行，且質量與地球接近或者更大的系外行星將維持濃密的大氣層，因而導致其難以具備宜居條件，那麼質量更小的行星，比如與金星或者火星質量接近的系外行星則將會隨著時間推移而逐漸丟失其大部分的大氣層，進而產生較為宜居的環境。
倫敦帝國學院物理學系的蘇韓喬伊·穆罕迪(Subhanjoy Mohanty)博士是這項研究的合著者，他指出：「最近的系外行星研究工作顯示，相比地球大小或者比地球質量更大的系外行星，圍繞紅矮星周圍的質量較小的系外行星數量可能更多，更加普遍。因此我們或許可以預期，在那些恆星周圍可能的確存在著大量擁有依據條件的系外行星世界。」
在不久的將來，科學家們還將開展更多的地基和空間觀測，並發射更多更加先進的空間探測器，所有這些努力或許將為這個問題，以及更多其他與潛在宜居星球有關問題的提供答案。(晨風)
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