哈勃发现了在地球上形成的新大气层,如系外行星©NASA、ESA和R.赫特(IPAC/Caltech)

哈勃发现在类地系外行星上形成的新大气

由于地幔中的火山活动,这颗行星失去了以前的大气层,现在正在形成一个新的大气层。

使用哈勃太空望远镜的科学家们首次发现了火山活动改变了岩石行星上的大气围绕着一颗遥远的星星。

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这颗名叫格利泽1132b的行星位于40光年之外的Vela星座,其密度、大小和年龄与地球相似。

它最早于2015年由智利的米尔思南方望远镜阵列发现,似乎是一颗所谓的次海王星行星——一个有厚厚大气层的气态世界——开始了生命。

它最初被认为是地球半径的几倍,但其原始的氢和氦大气被其炽热年轻恒星的强烈辐射迅速剥离,留下了一个与地球大小大致相同的裸核。

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现在,根据哈勃太空望远镜,一组研究人员发现,由于火山活动,地球上可能形成了第二层富含氢、氰化氢、甲烷和氨的大气。

他们的理论认为,这是由于原始大气中的氢被吸收到行星熔融的岩浆地幔中,然后缓慢释放形成新的大气。他们说,尽管第二个大气也在向太空泄漏,但它不断从地幔中的氢储库中补充。

“这第二层大气来自地球的表面和内部,因此它是了解另一个世界地质的窗口,”研究小组成员说Paul Rimmer博士剑桥大学的“需要做更多的工作来正确地观察它,但是发现这个窗口是非常重要的。”

研究格利泽1132 b地质的进一步机会可能来自詹姆斯·韦伯太空望远镜——哈勃的继任者,该望远镜将于2021年10月发射。

韦伯将主要用红外线观察宇宙,使其能够观察比哈勃更遥远的物体,哈勃主要研究光学和紫外波长。这是因为来自更遥远物体的光发生了更高的红移,并从紫外和光学被推入近红外。

詹姆斯·韦伯太空望远镜将使科学家能够比以往更深入地观察宇宙©诺斯罗普·格鲁曼公司
詹姆斯·韦伯太空望远镜将使科学家能够比以往更深入地观察宇宙©诺斯罗普·格鲁曼公司

研究小组组长说:“如果大气层很薄,也就是说它的表面压力与地球相似,这可能意味着你可以通过红外波长看到地面。”马克·斯温博士喷气推进实验室的。

“这意味着,如果天文学家使用詹姆斯·韦伯太空望远镜观察这颗行星,他们有可能看到的不是大气层的光谱,而是表面的光谱。

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“如果有岩浆池或火山活动在进行,这些区域将更热。这将产生更多的放射物,因此他们可能会看到实际的地质活动——这是令人兴奋的!”

如果一颗系外行星是“可居住”的,这意味着什么?

我们所知道的所有形式的生命都依赖于一个关键的组成部分:液态水。因此,在寻找生命的过程中,天文学家们把注意力集中在液态水可能存在的行星上,他们称之为“可居住的”。

每颗恒星都有一个“可居住区”,也称为“金发区”,在那里它既不太热也不太冷。可居住区内的行星从恒星获得足够的能量来支持液态水。任何靠近恒星的地方水都会沸腾,再远的地方水就会冻结。

然而,这并不能保证液态水会存在于可居住区的行星上。这颗行星的大气层可能太厚,温度甚至更高。即使地球上确实存在液态水,可居住并不意味着有人居住。

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