冰凍星球

在我們搜尋宜居的類地系外行星過程中,我們着重尋找的是那些位於其恆星宜居帶中的行星,這樣行星既不會離得太近過於炙熱,又不會太遠以至於冰凍。

然而,這可能還不夠。一項新研究表示,一顆類地行星,就算它處於宜居帶內,由岩石組成,有合適的大氣以及大量的地表水等等,不論其條件如何,它仍然可以陷入一個完全不適宜居住的“雪球狀態”。 一旦發生這種情況,那裏將毫無生機。

在這項研究中,來自華盛頓大學的研究團隊把他們的樣本限制在圍繞G型矮星運轉的行星上,G型矮星是像太陽一樣的黃矮星。通過計算機建模,他們確定了一個覆蓋整個行星的極端冰河時期,這被稱爲雪球狀態,它可以通過行星軌道或行星自轉軸傾斜的變化來實現。

雪球狀態

行星的軌道偏心率對於它是否容易成爲太空中的一個大雪球是一個重要因素。然而,更有趣的因素自轉軸傾角,這可以被形容爲行星在其軌道上的擺動幅度。

研究主要作者Russell Deitrick表示,如果高度離心的行星在軌道上離它的恆星太遠,或者它的自轉軸傾角超過35度,那麼這個行星就會變得太寒冷而無法支撐生命。相比之下,地球地軸傾斜只有23.5度,而且它的擺動幅度很小,這使地球能夠在漫長的歷史長河中維持生命。Deitrick還表示,如果我們找到一個看起來像地球的行星,但建模顯示它的軌道和傾角是異常的,那這顆行星很可能無法支撐生命的生存。

對其他天文學家來說,這些信息很有用。現有數千個已知的系外行星,要在其中找到宜居的類地行星很難。不過,現在知道哪些行星能馬上被排除,就可以幫助提高效率。

被紅矮星炙烤的行星

對此,有一個相對的問題是,有些處在宜居帶中的行星,可能也會被主恆星烤焦。例如,比鄰星會爆發出強烈的耀斑,使得在宜居帶上的比鄰星b變得極爲炙熱。當然,冷凍也沒好多少。

目前,這項研究已經刊載於《天文學雜誌》(Astronomical Journal)。

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