類似木衛二歐羅巴,超級地球「巴納德星 b」可能有原始生命

作者 | 發布日期 2019 年 01 月 16 日 18:16 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 follow us in feedly

去年底,一組天文學家證實巴納德星系統有一顆超級地球,使其成為距離太陽系第二近的系外行星,但當時研究人員表示超級地球可能過於寒冷,無法讓生物存活。現在,另一組天文學家的新研究樂觀指出,巴納德星 b 還是可能擁有原始生命。



巴納德星(Barnard’s Star)是一顆質量非常小的紅矮星,距離地球僅約 6 光年,是全宇宙第二接近太陽的恆星系統(第一名是南門二 Alpha Centauri 三合星系統)、第四接近太陽的恆星(前三名為南門二系統的 3 顆恆星)。

▲ 距離太陽系最近的兩個鄰居恆星系統。(Source:NASA

天文學家對巴納德星系統的相關爭論可追溯半世紀之久,直到去(2018)年 11 月,美國卡內基科學研究所團隊才終於讓真相大白,證實巴納德星系統帶有一顆超級地球,名為巴納德星 b(或 GJ 699 b)。

巴納德星 b 質量約地球 3 倍,每隔 233 天繞著巴納德星公轉一圈(與水星繞太陽的公轉週期大致相同),從母恆星接收到的輻射量只有地球從太陽接收的 2%,地表溫度粗估約 -170℃,極為靠近巴納德星系統的雪線(snow line,也稱凍結線、冰線,註),表明巴納德星 b 地表景觀更可能是冰凍荒原,卡內基科學研究所團隊對這個超級地球擁有生命的可能性不太抱希望。

▲ 巴納德星 b 與母恆星的距離,和水星與太陽的距離差不多。(Source:維拉諾瓦大學

但上述團隊的另外幾名成員:維拉諾瓦大學天體物理學家 Edward Guinan、Scott Engle,過去 15 年來也一直在研究巴納德星,且最近在美國天文學會(AAS)第 233 次會議帶來另一番樂觀結論:巴納德星 b 擁有和地球一樣的鐵/鎳核心,可增強地熱活動,就算巴納德星 b 表面凍結,底下仍可能有流動的地下海洋。

Edward Guinan 指出,巴納德 b 的質量可能比目前計算的結果還要大,超過地球質量 7 倍,如此一來它有足夠重力維持濃厚的氫、氦大氣,不是超級地球而是搖身一變成冰巨行星,再配合潮汐加熱作用,冰層之下的液態海洋就有可能找到原始生命。

類似情景也出現在太陽系木衛二歐羅巴,這顆衛星表面溫度與巴納德星 b 類似,但由於內部潮汐加熱作用,多項觀測都表明歐羅巴冰面下有巨大海洋。

目前,大家對巴納德星 b 的理解都還不多,天文學家期待,未來的強大望遠鏡能對這顆超級地球直接成像。

註:天文學或行星科學的雪線(snow line),是指能讓揮發物質(水、氨和甲烷等物質)凝聚為固體冰粒的最小距離(由母恆星中心起算),換句話說,雪線之前水能維持液態,雪線之後水會變成永凍冰。

(首圖來源:ESO

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