美研究发现星系宜居带范围或大于预计30%
时间:2017-12-08

  科学网 - 美国研究发现,银河宜居区的范围还是大于估计的30%

  艺术家展示了红矮星GJ1214及其周围的行星

  北京时间11月17日,天文学家最近表示,所谓的宜居范围周围存在一些恒星,可能比以前的估计值大30%。如果这一说法得到证实,这将大大增加银河系中一个宜居星球的可能性。

  本研究的基础是对红矮星辐射与行星表面反照率及周围积雪之间关系的对比分析。红矮星是一类低质量的恒星,相应地它们的温度比以太阳为代表的光谱型G的中等恒星的温度要低,所以它们的辐射能主要集中在较长的波段。这些波段的冰雪对辐射的吸收大于反射。这将加热冰覆盖的行星表面,融化冰的一部分,并产生液态水,液态水被认为是生命的必要条件。

  研究工作的科学家是来自美国国家大气科学中心的Manoj Joshi博士和美国宇航局艾姆斯研究中心的Robert Haberle博士。Josie说:我们知道红矮星有不同的辐射带,所以我们想要要知道这些星星绕行星的反照率意味着什么。

  在我们的星系中,红矮星(光谱型M)占所有恒星总数的80%,由于质量小,寿命极长。由于这些原因,调查和了解这些恒星周围的居住区的范围将是非常重要的。

  在这项工作中,研究行星的反照率是至关重要的,因为这是所谓的正反馈机制的重要组成部分,地球表面积雪的增加意味着更多的反射,将导致行星冷却效率的提高,反过来会降低地球的冷却速度,反过来又会导致更多的冰雪,这是一个恶性循环。相反,冰雪的部分融化将意味着行星辐射的辐射率下降,导致行星变暖,更多的冰雪融化。

  由于这些原因,任何可以减少积雪行星表面反照率的作用都会产生积极的气象影响。这与地球上的情况是一样的。尽管地球上的冰雪非常小,但它在气候调节方面的作用却不容低估。

  尽管我们在观察太空深度方面取得了很大的进展,但到目前为止,我们只能依靠猜测来想象太阳系外的行星到底发生了什么事情:海面和陆地的分布是什么?多少冰覆盖?但至少我们确实发现了一些红矮星周围存在行星的证据。

  研究人员用两颗红矮星Gliese 436和GJ 1214研究了长波辐射对附近行星表面反照率的影响,表面温度约为200k(-73.15摄氏度)。这个温度值是二氧化碳在一个大气压下的凝结温度,经常被研究人员用来衡量星系宜居区的外边界,如果一个行星超出这个范围,那么它的表面温度是太低,生命可能无法在其表面上生存。

  科学家发现,当考虑到长波辐射对雪反照率的影响时,被大量冰雪覆盖的行星表面温度将高于先前的估计值。事实上,这个效应是非常明显的,所以一旦考虑到这个效应,宜居带的外缘就会整体向外移动10%〜30%。 Josie说:以前的研究都没有考虑到这种冰雪反照率变化的微妙影响,但是我们仍然对这样的影响感到惊讶。

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