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Julien de Wit
好意思国麻省理工学院的行星科学专科副教师
Amaury Triaud
英国伯明翰大学地生人星学专科教师
恒久以来,科学家们通过寻找氧气、臭氧等气体来判断地生人星的宜居性。关连词,麻省理工学院和伯明翰大学的学者们提议了一种新格式:通过检测大气中二氧化碳含量较低的行星,料到其名义可能存在液态水。跟着詹姆斯·韦伯空间千里镜(JWST)的应用,这一格式有望揭示更多宜居星球,并为寻找地外人命提供新旅途。JWST能否显耀鞭策咱们寻找地外人命的进度?在改日的探索中,地球雷同的宜居行星是否可能被发现?
一般来说,科学家们以大气层中含有氧气、臭氧、水蒸气等气体,行为地生人星能滋长人命的判断依据。
关连词,麻省理工学院和英国伯明翰大学的学者们反治其身:着眼于二氧化碳含量额外低的地生人星。
历程千万年的地质变迁,地球大气层中大部分的二氧化碳最终皆融化到了海洋里、埋藏到了地壳里。因此,大气层中二氧化碳含量相对较低,能行为星球有液态水的化学征迹。
运用好意思国国度航空航天局(NASA)两年前放射的詹姆斯·韦伯空间千里镜(JWST),不错测算地生人星大气层中二氧化碳含量。
这一切致力,皆是为了寻找名义环境与地球雷同的星球,便于咱们探索外星人命。
一直以来,科学家们通过地生人星是否含氧气、臭氧、水蒸气等气体,来判断能否滋长人命。关连词,麻省理工学院和英国伯明翰大学的学者们反治其身:着眼于某种气体含量额外低的行星,行为冲突口,寻找外天际的液态水,乃至外天际人命。
学者们发现,若是在一个外太阳系里,某个类地行星比其他行星的大气二氧化碳含量低,那么名义就可能有液态水。昔日,天文台或天文千里镜无法不雅测出这种化学征迹,然而好意思国国度航空航天局(NASA)两年前放射的詹姆斯·韦伯空间千里镜(JWST)不错达成这一功能。
迄今戒指,天体裁家已在咱们的太阳系以外发现了五千余个地生人星。早在二十年前,便谋划出了筹划宜居带(围绕恒星的一区域,其中的条目可能支撑存在液态水,因此有可能存在人命)的神气。然而一个星球究竟能不成支撑人命出生,还暂无可信的判断格式。
关于咱们太阳系中的其他天体,科学家遴荐的格式是不雅测有无液态海洋,具体而言,便是不雅测有莫得阳光在液面上反射的光点。土星最大的卫星土卫六上的湖泊便是这么被发现的。然而由于地生人星距离较远,即使关于先进的JWST,不雅测起来或许也有清苦。
01
广宽星海,还有与咱们雷同的恒星系吗?
由好意思国麻省理工学院的行星科学专科副教师Julien de Wit和英国伯明翰大学地生人星学专科教师Amaury Triaud指导的集中课题组,以咱们的太阳系中类地行星大气层二氧化碳含量为参考,谋划地生人星。历程千万年的地质变迁,地球大气层中大部分的二氧化碳最终皆会融化到海洋里、埋藏到地壳里。天然地球和金星的二氧化碳总量差未几,然而金星的大气层95%皆是二氧化碳。由此可见,地球地壳的贮才略相称雄伟。
Triaud 说:“咱们以为,相同的旨趣在地生人星也适用:宜居星球与非宜居星球比较,大气二氧化碳浓度更低,由此可推断出液态水的存在。”学者们以为,这一格式最稳妥于谋划与咱们太阳系雷同的天体系统:有多个类地行星,大小差未几,各自的公转轨谈也相距不远。一个例子是TRAPPIST‑1恒星星系,领有7颗行星,距离地球40光年——在天地范例上,这算是很近了。
领先,需要通过JWST不雅察这些地生人星有莫得气态二氧化碳,从而判断其有无大气层。目下,唯有JWST能测算出类地行星的大气化学构成。二氧化碳对红外线汲取才略较强,故JWST可通过光学妙技淘气测出。随后,则要将合并星系的行星进行比较,历程屡次测量,判断哪一颗的二氧化碳含量显耀低于其他,并分析成因是生物资汲取,还是水融化。
02
天地深处,还有与地球雷同的行星吗?
跟着东谈主类发现的地生人星数目加多,不仅要明确它们的大小、质料是否与地球雷同,还要谋划名义环境与地球的异同。Triaud 说:“在外太阳系中找到大气二氧化碳较低的行星,更能评释该行星名义环境与地球雷同。以这一基础开展进一步的生物举止探索,更有的放矢。”
de Wit示意:“地生人星谋划中,找到地球以外的宜居星球和地外生物,是通盘学者之心向往之。学者一直但愿在地生人星上找到某种非常的信号,比如液态水的反光、氧气的汲取征迹等。然而即使是最新的不雅测树立,也难以达成这些功能。咱们的念念路是,不去柔和人命或液态水会给一个星球‘加多’什么特色,而是‘减少’什么特色。唯有这么,才可能以现存的技巧寻找宜居星球和地外人命(具体而言,指几年内完成对TRAPPIST‑1或雷同恒星星系的判定)。换一个视角,能开导出新天地。”
课题组还将不绝寻找其他恒星系的宜居类地行星,供JWST不雅测。“咱们在智利、加那利群岛、墨西哥的天文台构成的SPECULOOS天文台会聚,是探索地生人星的中坚力量,最近又发现了些许个地生人星存在的迹象。”
作家
Isabelle Dumé
裁剪
Meister Xia
Atmospheric carbon depletion as a tracer of water oceans and biomass on temperate terrestrial exoplanets, Nature Astonomy 8 17–29 (2024)