NASA终发现有大气层的岩石行星 但宜居吗

Daphane

來源:大紀元



55 Cancri e也称为Janssen，是一颗所谓的超级地球，这是一颗比地球大得多但比海王星小的岩石行星。艺术概念团。[NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)]

【大纪元2024年05月09日讯】（大纪元记者夏雨综合报导）多年来，天文学家一直在寻找太阳系之外具有大气层的岩石行星，因为这个特点被认为对于任何孕育生命的可能性至关重要。最终，美国宇航局的天文学家终于找到了一个。但这颗地狱般的行星表面却是熔岩，压根没有提供宜居的希望。

研究人员周三（5月8日）表示，这颗行星是一颗“超级地球”，是一个比我们的地球大得多，但比海王星小的岩石行星，其成分可能与太阳系中的岩石行星相似。这颗行星的轨道靠近一颗较暗的恒星，恒星质量略小于我们的太阳，这颗岩石行星每18小时就快速完成环绕恒星一周。

詹姆斯‧韦伯太空望远镜上两台仪器对这颗行星的红外观测表明，这颗行星存在着大量的大气层，且不断地被巨大的岩浆海洋释放的气体所补充。

与相对容易发现的气体巨行星的大气层不同，岩石行星周围稀薄而稠密的大气层仍然难以捉摸。这一结果是迄今为止太阳系外存在岩石行星大气层的最佳证据。

美国宇航局喷气推进实验室和加州理工学院的行星科学家胡仁宇（Renyu Hu，音译）说：“大气中可能富含二氧化碳或一氧化碳，但也可能含有其他气体，如水蒸气和二氧化硫。目前的观测无法确定确切大气成分。”他是该研究的主要作者，这项研究结果发表在《自然》杂志上。

韦伯数据也没有明确大气层的厚度。胡仁宇说，它的厚度可能与地球一样厚，甚至比金星还要厚，金星的有毒大气层是太阳系中最稠密的。

这颗行星被称为55 Cancri e或Janssen，质量约为地球的8.8倍，直径约为地球的两倍。它绕恒星运行的距离是太阳系最内层行星水星与太阳之间距离的二十五分之一。以至于行星表面可能已经熔化，形成一片冒泡的岩浆海洋。因此，其表面温度约为3,140华氏度（1,725摄氏度/2,000开氏度）。

瑞士伯尔尼大学空间与宜居中心天体物理学家兼研究合著者布里斯-奥利维尔·德莫里（Brice-Olivier Demory）表示：“事实上，这是已知最热的系外岩石行星之一。”他使用的术语是指太阳系以外的行星。

“我们的银河系可能有更好的度假胜地。”他说。

由于轨道如此紧密贴近恒星，这颗行星可能被潮汐锁定，意味着它永远以同一面面向恒星，就像月球面向地球一样。这颗行星位于我们银河系的巨蟹座，距地球约41光年。这个恒星系统内，已知还有另外四颗行星，均为气态巨行星，绕其主恒星运行。

该恒星通过引力与双星系统中的另一颗恒星结合在一起。另一颗是红矮星，是最小的普通恒星。这些伙伴之间的距离是地球与太阳之间距离的1000倍，光从一个到另一个就需要六天时间。

经过一番努力，科学家最终发现了这颗岩石系外行星存在大气层的证据，结果由于它距离恒星如此之近，任何大气层都会被恒星的辐射和风剥离。但胡仁宇说，覆盖行星表面的广阔熔岩海洋中的气体，可能会不断冒泡以补充大气层。

“这个星球不适合居住。”他说，因为它太热了，不存在液态水，而液态水被认为是生命的先决条件。

之前发现的所有拥有大气层的系外行星都是气态行星，而不是岩石行星。随着韦伯不断推进系外行星探索的前沿，发现具有大气层的岩石行星代表着研究的进展。

在地球上，大气层使地球变暖，含有人们呼吸的氧气，防止太阳辐射，并产生液态水留在地球表面所需的压力。

“在地球上，大气层是生命的关键。”德莫里说，“55 Cnc e的这一结果让韦伯希望能够对比55 Cnc e温度低得多的行星进行类似研究，这些行星的表面可能支持液态水。但我们还没有做到这一点。”

虽然55 Cancri e温度太高，不适合居住，但研究人员认为，它可以为研究岩石行星的大气、表面和内部之间的相互作用提供一个独特窗口，或许还可以提供对地球、金星和火星早期状况的深入了解。人们认为这些行星在很久以前就被岩浆海洋覆盖。

胡仁宇说：“最终，我们想了解什么条件使岩石行星能够维持富含气体的大气：这是宜居行星的关键成分。”