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40光年外的一颗行星上,可能存在比地球多250倍的水

星空天文 2018-02-08 14:29:17 阅读:

天文学家对TRAPPIST-1七行星有了更好的了解。

40光年外的一颗行星上,可能存在比地球多250倍的水

TRAPPIST-1e,在这颗行星表面最有希望以液态存在。NASA

40光年外的一颗行星上,可能存在比地球多250倍的水

根据2018年2月前已有数据描绘的TRAPPIST-1行星系统中七颗行星可能的面貌,这些数据包括了行星的直径、质量以及和主星间的距离。NASA

40光年外的一颗行星上,可能存在比地球多250倍的水

TRAPPIST-1行星系统。NASA

40光年外的七姊妹行星系统TRAPPIST-1自从被人类发现以来,就一直被悉心研究着。根据最近发表在《天文和天体物理学》期刊上的一篇论文,天文学家现在已经对这些行星的成份有了更好的了解。

根据斯皮策太空望远镜和开普勒太空望远镜提供的观测数据,天文学家以更高的精度,计算出了这些行星的密度,并用计算所得的数据进行了复杂模拟。结果表明,这七颗行星的主要成份全都是岩石。不仅如此,其中一些行星还有水,而且这些水在行星整体质量中所占的比例最高可达5%,是地球海洋水量的250倍。

水在这七颗行星上的形态取决于它们能够从主星那里获得多少热量。它们的主星是一颗“超冷矮星”,质量只有太阳的9%。在离主星最近的行星上,水可能会以大气层中的水汽形态存在;在离主星较远的行星上,水可能会在行星表面冻结成冰。七颗行星中的一颗TRAPPIST-1e所含岩石成份是最高的,而与此同时,水也最有希望以液态存在于这颗行星的表面。

液态水——生命的基本要素是否能够存在,行星大气也会施以重要影响。哈勃太空望远镜巡查了这七颗行星中的六颗,并将其中四颗行星的研究报告发表在了《自然:天文学》杂志上。研究结果表明,这七颗行星中至少有三颗——d、e和f的大气成份和太阳系气体巨行星的富氢膨胀大气不同。氢能充当温室气体,会让距离恒星较近的行星变得炽热、变得不宜居。

2016年,人们在哈勃的观测结果中也没有发现c、d这两颗行星上存在富氢大气的证据。因此,所有这些研究结果都指向了这样一个可能的事实,即这些行星上的大气层都是倾向于小型化的,和地球、金星和火星的大气比较相似。天文学家期待能够查明行星g的大气成份,但还需要进行更多的观测。

这些研究结果,其实都是在为未来的韦伯太空望远镜铺路。韦伯太空望远镜计划于2019年发射升空,它能够对行星的大气层进行更加深入的探查,能够发现二氧化碳、甲烷、水和氧气这样的较重气体。天文学家可以通过这些成份推测生命是否有可能存在,亦或行星是否宜居。

TRAPPIST-1中的TRAPPIST是“凌越行星和微行星体小型望远镜(Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope)”的英文缩写。这台望远镜位于智利,正是它于2016年2月率先发现了这七颗行星中的两颗。随后斯皮策太空望远镜在地基望远镜的合作下,对这两颗行星进行了确认,并进一步在该系统中发现了另外五颗行星的存在。

40光年外的一颗行星上,可能存在比地球多250倍的水

TRAPPIST-1f行星表面模拟。NASA

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