研究表明輕碳大氣可能預示著系外行星上的水和生命
?科學家稱,行星大氣中的低碳豐度可能是宜居性的標志。
麻省理工學院和伯明翰大學的科學家們提出,如果一顆類地行星的大氣層中的二氧化碳含量比同一系統中的其他行星少得多,那么這可能是該行星表面存在液態水的跡象,也可能是存在生命的跡象。
“系外行星科學的圣杯是尋找宜居世界以及生命的存在,但迄今為止所討論的所有特征都超出了最新天文臺的能力范圍,”麻省理工學院的行星科學。
“現在我們有辦法查明另一個星球上是否有液態水。這是我們在未來幾年內可以實現的目標,”de Wit 補充道。
在《自然天文學》雜志上發表的論文中,研究小組描述了他們是如何“通過觀察我們自己系統中類地行星的情況”想到這個想法的。
金星、地球和火星有相似之處,因為這三個星球都是巖石,并且居住在相對于太陽而言相對溫和的區域。
地球是這三顆行星中目前唯一擁有液態水的行星。研究小組還注意到了另一個明顯的區別—??—地球大氣中的二氧化碳明顯減少。
英國伯明翰大學的阿莫里·特里亞德說:“我們假設這些行星是以類似的方式形成的,如果我們現在看到一顆行星的碳含量少得多,那么它一定已經去了某個地方。”
“能夠從大氣中去除這么多碳的唯一過程是涉及液態水海洋的強大水循環。”
研究小組推斷,如果在一個遙遠的行星上檢測到類似地球上的二氧化碳相對于其鄰居的消耗,這將是其表面存在液態海洋和生命的可靠信號。
但適宜居住的條件并不一定意味著行星上有人居住。為了了解生命是否真的存在,研究小組建議天文學家尋找行星大氣層中的另一個特征:臭氧。
研究人員指出,如果一顆行星的大氣層同時顯示出臭氧和二氧化碳耗盡的跡象,那么它很可能是一個宜居且有人居住的世界。
“如果我們看到臭氧,它很可能與生命消耗的二氧化碳有關,”特里亞德說。“如果這就是生活,那也是光榮的生活。它不僅僅是一些細菌。它將是一種行星規模的生物質,能夠處理大量的碳并與之相互作用。”
研究小組表示,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)可以輕松地在附近的多行星系統(例如 TRAPPIST-1)中探測到二氧化碳相對貧乏、可能還有臭氧的系外行星,TRAPPIST-1 是一個圍繞一顆明亮恒星運行的七行星系統,距離只有 40 光年來自地球。
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