天文突破！新證據表明，兩顆類地外行星和地球一樣擁有穩定的季節
兩顆被認為與地球相似的系外行星，至少在氣候方面是如此，開普勒-186f是在太陽系外發現的第一顆圍繞宜居帶恆星運行的地球大小的行星。這意味著它與宿主恆星的距離是液態水在表面聚集的合適距離。
發表在《天文雜誌》上的這項研究使用了模擬來分析和識別系外行星的自旋軸動力學。
這些動力決定了行星在軸上的傾斜程度以及傾斜角度隨時間的變化。軸向傾斜會影響季節和氣候，因為它會影響陽光照射地球表面的方式。
研究人員表示，開普勒-186f的軸向傾斜非常穩定，很像地球，因此它可能有規律的季節和穩定的氣候。此外，他們認為開普勒-62f的情況也是如此，這是一顆超地球大小的行星，圍繞著一顆距離我們1200光年的恆星運轉。
不穩定的火星
軸向傾斜對氣候有多重要?研究人員說，軸向傾斜的大變異性可能是導致火星從數十億年前的水陸地貌轉變為今天貧瘠的沙漠的關鍵原因。
「火星在我們的太陽系中屬於宜居帶，但它的軸向傾斜非常不穩定——從0度到60度不等，」喬治亞理工學院物理學助理教授李公傑說。
「這種不穩定性可能導致火星大氣的衰變和地表水的蒸發。」
相比之下，地球的軸向傾斜擺動幅度更小——在22.1到24.5度之間，每10000年左右從一個極端走向另一個極端。
行星圍繞其主恆星的軌道的方向角可以通過與同一系統中的其他行星的引力相互作用而產生振動。如果軌道的擺動速度與行星的自旋軸的旋進速度相同(類似於頂部的旋轉軸或陀螺儀的圓周運動)，那麼自旋軸也會來回擺動，有時會劇烈地擺動。
火星和地球之間有很強的相互作用，也有水星和金星。其結果是，它們的自旋軸將以與軌道振蕩相同的速度進動，這可能導致它們的軸向傾斜發生較大的變化。
月亮如何?
幸運的是，月球控制了地球的變化。月球增加了我們行星的自旋軸歲差速率，使它與軌道振蕩速率不同。另一方面，火星沒有足夠大的衛星來穩定其軸向傾斜。
「看來這兩顆系外行星都與火星和地球非常不同，因為它們與同屬行星的聯繫較弱，」李說。
「我們不知道它們是否擁有衛星，但我們的計算表明，即使沒有衛星，開普勒-186f和62f的自旋軸在數千萬年里仍然保持不變。」
開普勒-186f的半徑小於地球的10%，但它的質量、組成和密度仍然是個謎。它每130天繞著它的主星轉一圈。
根據美國國家航空和宇宙航行局(NASA)的說法，這顆恆星在正午時分的亮度，在186f的時候，會像地球上的太陽一樣明亮。
開普勒-186f位於天鵝座，是一個五行星恆星系統的一部分。
開普勒-62f是一顆最像地球的系外行星，直到2014年科學家們注意到它有186f。它比地球大40%，很可能是一個陸地或海洋覆蓋的世界。
它位於天琴座，是圍繞一顆恆星運行的五顆系外行星中最外層的行星。
這並不是說系外行星都有水，更不用說生命了。但兩者都是相對較好的候選人。
「我們的研究是第一批研究系外行星的氣候穩定性的研究之一，並增加了對這些可能適合居住的鄰近星球的了解，」李說。
單霽翔說:「我認為我們對生命起源的了解還不夠，無法排除它們存在於不規則季節的行星上的可能性。」即使是在地球上，生命也是非常多樣化的，在極端惡劣的環境中表現出了令人難以置信的韌性。
「但是一個氣候穩定的星球可能是一個更舒適的起點。」
這項研究發表在《天文學雜誌》上。
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