冰冻星球

在我们搜寻宜居的类地系外行星过程中,我们着重寻找的是那些位于其恒星宜居带中的行星,这样行星既不会离得太近过于炙热,又不会太远以至于冰冻。

然而,这可能还不够。一项新研究表示,一颗类地行星,就算它处于宜居带内,由岩石组成,有合适的大气以及大量的地表水等等,不论其条件如何,它仍然可以陷入一个完全不适宜居住的“雪球状态”。 一旦发生这种情况,那里将毫无生机。

在这项研究中,来自华盛顿大学的研究团队把他们的样本限制在围绕G型矮星运转的行星上,G型矮星是像太阳一样的黄矮星。通过计算机建模,他们确定了一个覆盖整个行星的极端冰河时期,这被称为雪球状态,它可以通过行星轨道或行星自转轴倾斜的变化来实现。

雪球状态

行星的轨道偏心率对于它是否容易成为太空中的一个大雪球是一个重要因素。然而,更有趣的因素自转轴倾角,这可以被形容为行星在其轨道上的摆动幅度。

研究主要作者Russell Deitrick表示,如果高度离心的行星在轨道上离它的恒星太远,或者它的自转轴倾角超过35度,那么这个行星就会变得太寒冷而无法支撑生命。相比之下,地球地轴倾斜只有23.5度,而且它的摆动幅度很小,这使地球能够在漫长的历史长河中维持生命。Deitrick还表示,如果我们找到一个看起来像地球的行星,但建模显示它的轨道和倾角是异常的,那这颗行星很可能无法支撑生命的生存。

对其他天文学家来说,这些信息很有用。现有数千个已知的系外行星,要在其中找到宜居的类地行星很难。不过,现在知道哪些行星能马上被排除,就可以帮助提高效率。

被红矮星炙烤的行星

对此,有一个相对的问题是,有些处在宜居带中的行星,可能也会被主恒星烤焦。例如,比邻星会爆发出强烈的耀斑,使得在宜居带上的比邻星b变得极为炙热。当然,冷冻也没好多少。

目前,这项研究已经刊载于《天文学杂志》(Astronomical Journal)。

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