意想不到的环境!一种可以存在生命的“新型行星”被揭开神秘面纱

迄今为止,在太阳系外行星上进行生命探测的时候,大多数情况下都在寻找大小、质量、温度、大气组成等各种参数与地球相似的行星。

理由很简单,地球是唯一一颗已经确定有生命存在的行星,地球拥有类似的环境,可以说是生命存在的可能性最大的行星。

和地球相似的行星才是最好的吗

意想不到的环境!一种可以存在生命的“新型行星”被揭开神秘面纱

蒂加登星b的想象图

例如,有一个值在0 ~ 1之间的指标ESI(地球相似性指标),这个指标越接近1,与地球的环境越相似,就越适合生命居住。

上述图像中想象图所示的距离地球12.5光年的茶花园星b是观测史上ESI最高的行星。

那个值是0.95。

这样的指标正是“越像地球越好”的想法的表现。

但是,如果我们过于拘泥于这样的想法和指标,那么我们就会错失发现生命存在于与地球环境相似却又不相似的行星上的机会。

因此,在系外行星上的生命探索中,不仅要寻找与地球环境相似的行星,调查与地球不同分类的行星上存在生命的可能性也很重要。

Hycean行星

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ESA/Hubble, M. Kornmesser

在这种情况下,剑桥大学率领的研究小组在上个月发表了2021年8月26日的研究结果,发现了一个虽然环境与地球不同,但仍有可能存在生命的新分类行星!

从大约30年前发现太阳系外行星以来,迄今为止已经发现了4000多个系外行星,其中大部分是拥有地球及其十几倍质量的,与海王星类似的中间质量的行星。

这种行星在岩石行星上被称为超级地球,如果被气体覆盖则被称为迷你海王星。

之前的研究主要针对比地球重的类地超级地球,而迷你海王星的质量至少是地球的 1.6 倍,被厚厚的氢大气层覆盖,具有很高的表面压力。因为其拥有表面温度最高可达200度的严酷环境,所以被科学家们认为是不可能存在生命的。

但是,这次发表的研究小组调查了离地球约124光年的地方被称为“K2-18b”的迷你海王星,发现在特定条件下,在迷你海王星的海洋内可以存在生命。

研究小组分析了海洋内可能存在生命的迷你海王星的条件,将这样的行星命名为“Hydrogen(氢)”和“ocean(海洋)”组合而成的“Hycean行星”。

与其他岩石行星相比,Hycean行星的适居带要宽得多。

也就是说,Hycean行星与可能存在的主星的距离范围,与其他行星相比,是非常广阔的。

因此,像这样的Hycean行星被分成很多类。有在离主星很近的位置根据重力来固定自转的Hycean行星,也有只有一面永远面向主星的Hycean行星,也有一些在远离主星的地方旋转,只接收微弱能量的。

如上所述,Hycean行星具有多样性,而且由于迷你海王星和超级地球并列在这个宇宙中是非常普遍的存在,所以今后可能会发现更多的Hycean行星

对Hycean行星进行研究的意义

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Hycean行星包含在生命探查的候补中,除了Hycean行星本身在这个宇宙中存在的可能性很高之外还有其他好处。

天文学家们在进行系外行星的生命探索时,会寻找被称为“生物信号”的特定物质,表明生命存在的可能性。

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比如说地球上也存在的氧、臭氧、甲烷等。

而且,如果是拥有像Hycean行星一样丰富氢元素的行星的话,氯化甲酯和硫化二甲酯等地球上不怎么存在的物质也会成为探索地外生命的候选物质。

Hycean行星与地球型的巨大岩石行星相比,其大小更大,温度更高,氢含量更丰富,因此从地球上很容易观测到大气的情况,还可以很容易检测出生物特征的信号。

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哈勃太空望远镜的继任者詹姆斯韦伯太空望远镜计划于今年年底发射升空,预计这架望远镜的成果将在未来带来越来越多的新发现。K2-18b被归类为的Hycean行星之一,似乎也被计划作为这架詹姆斯韦伯太空望远镜的观测目标之一。

以这次的研究成果为基础,今后还将对更多的迷你海王星进行探测,也许会在其中发现很多可能存在生命的Hycean行星,甚至在这些行星大气中检测出生物信号!

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页面更新:2024-03-19

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