本報訊(記者陳竹)在太陽系外,是否還有其他適宜生命存在的星球?2013年12月30日,美國科學院院刊(PNAS)發表的北京大學物理學院大氣與海洋科學系教授胡永雲與其研究生楊軍博士(結婚目前在芝加哥大學從事博士後研究)的研究成果為回答這一問題提供了一種新的可能。
  這篇題為《海洋在決定紅矮星附近宜居行二手餐飲設備星氣候狀態中的作用》的論文,對於認識系外行星適宜生命存在的可能性以及未來探測適宜生命存在的行星,有了新的發現:證明海洋熱量輸送能有效改變圍繞紅矮星運行的宜居行星的氣候環境和宜居性,並能夠極大地改變太陽系外行星適宜生命存在的空間模態。
  從1995年第一顆太陽系外行星被髮現,到2013年12月28日,已有1056顆系外行星被確認(另有數千顆有待進一步確認),其中的12顆被認為是褐藻糖膠哪裡買有可能適宜生命存在的。這12顆行星都是質量略大於地球質量的固態星球,通常被稱為“超級地球”,“超級地球”重力較大,山峰較低,因此,行星錶面完全被海洋所覆蓋。
  對於這些“超級地球”而言,適宜類似地球生命存在的最關鍵條件,是其錶面溫度能否保證液態水的長期存在。能保證液態水長期存在的行星錶面溫度應介於約0~70°C之間,小於0°C,行星會完全結關鍵字冰,沒有液態水,例如太陽系的火星;大於70°C,行星則進入溫室逃逸狀態,液態水會完全蒸發、進入大氣層並被光解,使氫原子逃逸到太空,例如太陽系的金星。
  胡永雲則將研究目標選為紅矮星附近的二手餐飲設備買賣宜居行星。這是因為紅矮星是宇宙中數量最多的恆星,占宇宙恆星總數的約80%,且輻射溫度較低,為3500K左右;而且宜居行星距離其母星較近,易於被探測到,因此,人類很可能首先在紅矮星附近發現宜居行星。
  胡永雲的研究結果顯示,在這些錶面完全被海洋覆蓋的行星上,大氣和海洋自朝陽面向背陽面輸送熱量,不僅大氣層不會在背陽面坍塌,水分也不會凍結在背陽面。相反,海洋熱量輸送還能夠有效地擴大開放海域的面積(但背陽面因無法進行光合作用仍不適宜生命長期存在),並極大地改變宜居行星的氣候空間模態。
  他們的研究還進一步表明,如果紅矮星附近的超級地球確實是一個海洋世界,那麼這類行星將只能位於紅矮星附近相對狹窄的範圍內。因為如果距離其母星太近,海洋熱量輸送將使得行星易於進入溫室逃逸狀態;如果太遠,海洋熱量輸送容易使其進入全冰封狀態。換句話說,海洋的存在將使得傳統上認為的恆星周圍的宜居帶變窄。
  除了海洋熱量輸送外,他們的研究還考慮了洋流、海冰運動以及海冰-反照率與恆星輻射之間的反饋作用對宜居行星氣候的影響。
  在胡永雲看來,研究海洋的氣候效應是認識宜居行星氣候狀態非常重要的一步。雖然目前的天文探測技術還很難捕捉遙遠的宜居行星上不同的氣候狀態及其空間模態分佈,但他相信,隨著探測技術的發展,在不久的將來,還是很有希望分辨出這些氣候模態的空間分佈,並根據這些不同的氣候空間模態來識別系外宜居行星。  (原標題:北大一研究探索太陽系外行星宜居性)
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