“我们使用模型更实际地模拟大气条件,发现了一种控制系外行星宜居性的新方法，将为进一步研究指导我们确定候选星球。“这是纽约大学和东京理工学院地球生命科学研究所的共同研究，研究结果发表在《天体物理学杂志》上。
以前的模型模拟通过维度，垂直来模拟大气，就像其他研究一样，新的研究使用了一个模型来计算所有三个维度的条件，团队模拟大气的循环和这种循环的特殊特征，这是一维模型做不到的。这项新工作将帮助天文学家将稀缺的观测时间分配给最有前途的适居者。
液态水是我们所知道的生命必需品，因此，如果温度允许液态水存在足够的时间，可以让生命得以繁衍，那么这样的外星世界表面就被认为是适宜居住的。如果系外行星离它的母星太远，就会太冷，海洋会结冰。如果系外行星离得太近，恒星发出的光就会太强烈，海洋最终会蒸发并消失在太空中。当水蒸气上升到上层大气中的平流层时，会被恒星的紫外线分解成氢和氧，就会发生这种情况。极其轻的氢原子就能逃逸到太空。在失去海洋的过程中，行星因为潮湿的平流层而进入了“潮湿的温室”状态。
为了让水汽上升到平流层，之前的模型预测，长期的表面温度必须大于地球，超过150华氏度(66摄氏度)。这些温度会导致强烈的对流风暴;然而，事实证明，这些风暴并不是水到达平流层的原因，因为这些行星缓慢地旋转进入潮湿的温室。
研究人员表示:“我们发现，一颗恒星发出的辐射类型，以及它对一颗系外行星在形成潮湿温室气体的大气环流中所起的作用非常重要。对于那些绕着母恒星运行的系外行星来说，恒星的引力足以减缓行星的自转速度。这可能会使它变得潮汐般锁住。当这种情况发生时，厚厚的云层就会形成在地球的一边，就像一把太阳伞，挡住了大部分星光的表面。虽然这可以使地球保持凉爽，防止水汽上升，但研究小组发现，从一颗恒星发出的近红外辐射(NIR)可以提供所需的热量，从而使一颗行星进入潮湿的温室状态。NIR是人眼看不见的一种光。空气中的水蒸气、水滴或云中的冰晶都强烈地吸收着NIR的光，使空气变暖。当空气变暖时，它会上升，把水带入平流层，在那里它创造了潮湿的温室。
这一过程尤其适用于那些比太阳更冷、更暗的低质量恒星周围的行星。要想居住，行星必须比我们的地球更接近太阳。在如此近距离的范围内，这些行星很可能经历来自恒星的强烈潮汐，使它们缓慢旋转。而且，一个恒星越冷，它发出的NIR就越多。这个新模型显示，由于这些恒星发出的光大部分都是在NIR波长，所以即使在比地球热带更温暖的条件下，一个潮湿的温室状态也会产生。对于离恒星更近的系外行星，研究小组发现，nir驱动的过程逐渐增加了平流层的湿度。因此，与旧的模型预测相反，一颗离其母星更近的外行星可以保持适宜居住。
联系客服
