红矮星——系外生命的宜居“新宠”(4)

2022-01-10 07:39     互联网
发现行星的大气
运行于宜居带中的行星面对的另外一个威胁是剧烈的恒星耀斑。M型红矮星的耀斑常使它周围的行星处在X射线和紫外线的辐射之中,这很有可能将行星的大气层剥蚀掉。然而,科学家新近用计算机模拟的结果显示,事情可能并非如此严重。
要想获得确定的结果,人们需要更多的数据,而最有说服力的数据来自于对“凌星”现象的观测。所谓“凌星”,就是行星正好运行到恒星和地球之间时,从地球上的望远镜看过去,行星就正好划过恒星的表面,恒星发出的光被遮挡和吸收掉了一部分。在“凌星”的时候,望远镜就能观测到这些光,仔细分析光线中哪些频率的光被吸收掉了,吸收掉了多少,人们便可知道行星大气层中是否存在水蒸气和其他成分,还能了解行星上的气候状况,例如气温和压力等。这样一来,人们就可以推测行星上是否存在液态水了。
这样的观测需要很强大的望远镜。

詹姆斯·韦伯太空望远镜的主反射镜
新近的一次观测是针对一颗名为Gliese1132的M型红矮星进行的,这颗行星的大小是地球的1.6倍,它过于靠近它的“太阳”,所以被认为不大可能“宜居”。然而,这次观测显示,在这颗已有50亿岁的M型红矮星的周围,行星保持住了自己的大气层。这和计算机模拟的结果是一致的。
到目前为止,人们只在三种恒星的周围发现了拥有大气的行星,一种是M型红矮星,一种是K型红矮星(红矮星的一种,比M型红矮星稍热),最后一种就是类似太阳的恒星。前两种,人们对其行星的大气了解得非常少,只有最后一种,人们在其行星的大气中发现了存在甲烷的线索。

GJ1132b 围绕红矮星 Gliese 1132 运行(艺术图)
目前,已有多个独立项目正在监测太阳系周边的M型红矮星,大量望远镜和人造卫星都试图找到围绕这些M型红矮星旋转的行星。最新加入的就是2018年4月升空的“凌星系外行星巡天卫星”(TESS),作为开普勒太空望远镜的“接班人”,TESS也是使用凌星法进行系外行星勘测的。还有经过几次推迟、未来两年可能发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜,作为哈勃太空望远镜的“后继者”,它将用凌星法研究几百颗系外行星,其中的一些是围绕M型红矮星运行的。通过这些努力,人类希望在不久的将来发现可能适宜生命存活的M型红矮星的行星。

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