不是所的恒星都像太阳，所以不是所有的行星系统都能以同样的期望被研究。由华盛顿大学领导的天文学家小组进行的一项新研究为围绕特拉皮斯-1（TRAPPIST1）恒星的七颗行星提供了最新的气候模型。这项工作还可以帮助天文学家更有效地研究与太阳不同的恒星周围的行星，更好地利用詹姆斯·韦伯太空望远镜有限而昂贵的资源。 华盛顿大学的博士生，也是11月1日发表在《天体物理学杂志》(Astrophysical Journal)上的一篇论文的第一作者安德鲁·林考斯基(Andrew Lincowski)说：我们正在模拟不熟悉的大气，而不仅仅是假设我们在太阳系看到的东西在另一颗恒星周围看起来是一样的，进行这项研究是为了展示这些不同类型的大气可能是什么样。
博科园-科学科普：研究小组简单地发现，由于早期的恒星阶段非常炽热、明亮，这颗恒星的所有七个世界可能都像金星一样演化，早期的海洋可能已经蒸发，留下稠密、无法居住的大气层。然而一颗名为trappist - 1e的行星，可能是一个像地球一样的海洋世界，值得进一步研究。
trappist - 1距离39光年或大约235万亿英里，是一颗恒星，一颗相对较冷的“M矮星”（宇宙中最常见的一种）其质量约为太阳的9%，半径约为太阳的12%。TRAPPIST-1的半径只比木星稍大一点，尽管它的质量要大得多。TRAPPIST-1的所有七颗行星都和地球大小差不多，其中三颗行星（标记为e、f和g的行星）被认为位于宜居带
又小又冷的M矮星TRAPPIST-1和它的七颗行星，华盛顿大学的一项新研究推测了这些行星可能的气候以及它们可能是如何演化。图片：NASA
这是围绕一颗恒星的一大片空间，在那里，一颗岩石行星的表面可能有液态水，从而给生命一个机会。trappist - 1d位于宜居带的内边缘，而更远的trappist - 1h则沿着该区域的外边缘运行。这是一个完整的行星序列，它能让我们深入了解行星的演化过程，特别是围绕着一颗与我们非常不同的恒星的演化过程，这只是一个金矿。以前的论文已经对TRAPPIST-1世界进行了建模，但是他和他的研究小组“试图在辐射和化学方面做我们能做的最严格的物理模型——尽可能地使物理和化学正确。该团队的辐射和化学模型为每一种可能的大气气体创建光谱或波长签名，使观测者能够更好地预测在系外行星大气中寻找这些气体的位置。
当气体实际上韦伯望远镜探测到的痕迹或其他，天文学家将使用观测的光谱来推断起伏摆动气体现在和比较，像这样的研究工作说一些关于地球的组成、环境，也许它的演化历史。人们习惯于考虑一颗围绕类似太阳的恒星运行的行星的宜居性。但是M矮星非常不同，所以你必须考虑到大气中的化学效应，以及化学如何影响气候。将陆地气候模型与光化学模型相结合，研究人员模拟了TRAPPIST-1中每个世界的环境状态。
1、离恒星最近的特拉皮斯-1 b是一个炽热的星球，热得连像金星那样的硫酸云都无法形成。
2、行星c和d从恒星获得的能量略高于金星和地球从太阳获得能量，可能像金星和金星一样，具有稠密、无法居住的大气层。
3、TRAPPIST-1 e是七种中最有可能在温和的表面上放置液态水，并且是考虑到可居住性进一步研究的一个很好选择。
4、f、g和h可能与金星类似，也可能是冰冻的，这取决于行星在演化过程中形成了多少水。
实际上TRAPPIST-1的任何行星或所有行星都可能是类金星，任何水或海洋都会被长期烧掉。当水从行星表面蒸发时，恒星发出的紫外光会分解水分子，释放出氢，氢是最轻的元素，可以逃脱行星的引力。这可能会留下大量的氧气，这些氧气会留在大气中，不可逆转地将地球上的水带走。这样一颗行星可能有一个厚厚的氧气大气层——但不是由生命产生，而且与目前观察到的任何东西都不同。如果这些行星最初比地球、金星或火星有更多的水，这是可能的，如果TRAPPIST-1 e行星在这一阶段没有失去所有的水，今天它可能是一个水的世界，完全被全球海洋覆盖。在这种情况下，它的气候可能与地球相似。这项研究更多的是着眼于气候进化，而不是为了判断行星的宜居性。
他计划未来的研究更直接地集中在模拟水行星和生命机会上。在我们知道这个行星系统之前，对地球大小的行星的大气可探测性的估计看起来要困难得多。这颗恒星如此之小，将使该行星大气中的气体(如二氧化碳)的特征在望远镜数据中更加明显。我们可能会通过即将到来的詹姆斯·韦伯太空望远镜看到TRAPPIST-1行星。形成类地行星演化的过程对于类地行星是否适宜居住，以及我们解释生命迹象的能力都至关重要。这篇论文表明，可能很快就能在外星世界中寻找到这些过程的潜在可探测的迹象。位于宝瓶座的TRAPPIST-1是根据陆基凌日行星和星子小型望远镜命名，2015年该设施首次发现了围绕它的行星的证据。
博科园-科学科普｜参考期刊文献:《天体物理学》
研究/来自：华盛顿大学
DOI: 10.3847/1538-4357/aae36a
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