系外行星是否存在生命現象?答案可能就在空氣塵埃

作者 | 發布日期 2020 年 06 月 17 日 8:45 | 分類 天文 , 環境科學 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


除了太陽系行星,目前已發現成千上萬顆系外行星,天文學家希望在這些系外行星,也能找到適合生命生存的環境。一項新研究試著透過計算系外行星的塵埃,來推論系外生命存在的可能性。

這類懸浮塵埃,是由行星表面吹起的碳矽酸鹽形成,目前對系外行星氣候系統模擬雖然不會考慮塵埃,但研究人員認為對系外行星是否能有生命,具重大影響性。

研究團隊針對被潮汐鎖定的系外行星,進行塵埃對行星影響的模擬。這類系外行星總是同一側對著母恆星,永晝的半球因塵埃降溫,永夜的半球因塵埃加溫。

英國氣象局和艾希特大學的研究員 lan Boutle 表示,「在地球與火星,沙塵暴對星球表面同時有冷卻及加溫作用,冷卻作用的效果通常比較明顯。」但針對同步軌道的行星來說,效果非常不同。這類行星永夜的半球,加熱效果更明顯,且在永晝的半球,冷卻效果也強化了,如此作用將減緩極端溫度的現象,有助於使行星更適合生命居住。

研究人員還發現,系外行星靠近母恆星一端,塵埃有助於形成回饋循環,延遲行星表面的水流失,否則水會因增溫蒸發;離母恆星較遠的一端,塵埃透過吸收並發射紅外線產生增溫作用。最終,塵埃產生的影響取決於許多因素,包含陸地與海洋的平衡及大氣結構。

研究人員表示,未來系外行星的建模將考量這些因素,但也承認考量塵埃因素後,可能導致一些關鍵生物指標被掩蓋,例如常用來評估行星是否有能力供應生物生存的水蒸氣與氧氣等指標。

東英格蘭大學環境科學家 Manoj Josh 也表示,「空氣塵埃可能使行星成為適合生物生存的環境,但也可能使我們無法在這些系外行星找到生命跡象。」

研究人員表示,地球的塵埃對氣候變遷有重要影響性,且透過模式預報,因此視為尋找系外行星生命的因素,意味著有更多系外行星值得仔細研究。

當然,研究遙遠系外行星是艱鉅的挑戰,但隨著望遠鏡改善及電腦計算能力精進,將更容易辨識系外行星是否可能有生命。

▲ 電腦模擬三種系外行星的大氣環流。風向(箭頭)、空氣塵埃(色帶),背景母恆星為 M 型紅矮星。(Source:Denis Sergeev / University of Exeter / STFC)

系外行星是否處於適居帶,必須符合條件含:不能太熱,導致水完全蒸發;也不能太冷,以致地表水完全結凍;另外,岩石行星也認為有最大隱藏生命的可能性。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:pixabay

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