天文学家发现稀土质量的岩石行星适合寻找生命迹象

一颗新发现的系外行星可能值得寻找生命迹象。由马克斯普朗克天文学研究所的天文学家戴安娜·科萨科夫斯基(DianaKossakowski)领导的一个团队的分析描述了一颗在宜居带绕其母星红矮星Wolf1069运行的行星。

这个区域包括围绕恒星的距离，液态水可以存在于行星表面。此外，名为Wolf1069b的行星具有类似地球的质量。很有可能，这颗行星是一颗岩石行星，也可能有大气层。这使得该行星成为为数不多的有希望的目标之一，可以寻找生命友好条件和生物特征的迹象。

当天文学家寻找太阳系外的行星时，他们对类地行星特别感兴趣。在他们迄今为止发现的5多颗系外行星中，只有十几颗具有类似地球的质量并居住在宜居带，这是行星系统中水可以在行星表面保持其液态形式的范围。随着沃尔夫000b的出现，生命可能进化的这种系外行星的数量增加了一个候选者。

一个拥有永恒昼夜的星球

探测到这样的低质量行星仍然是一个重大挑战。海德堡马克斯·普朗克天文学研究所的戴安娜·科萨科夫斯基(DianaKossakowski)和她的团队承担了这项任务。作为Carmenes项目的一部分，专门为寻找潜在的宜居世界而开发了一种仪器。Carmenes团队正在西班牙CalarAlto天文台使用这种设备。

“当我们分析恒星Wolf1069的数据时，我们发现了一个清晰的，低振幅的信号，似乎是一颗大致地球质量的行星，”DianaKossakowski说。“它在15.6天内绕恒星运行，距离相当于地球和太阳之间距离的十五分之一，”研究结果现已发表在《天文学与天体物理学》杂志上。

根据这项研究，矮星的表面相对凉爽，因此呈现橙红色。“结果，所谓的宜居带向内移动，”Kossakowski解释说。尽管与中心恒星的距离很近，但沃尔夫1069b行星因此只接收到地球从太阳接收的入射辐射功率的65%左右。这些特殊条件使得像Wolf1069这样的红矮星周围的行星可能对生命友好。

此外，它们可能都共享一个特殊的属性。它们的自转可能被潮汐锁定在主星的轨道上。换句话说，恒星总是面向行星的同一侧。所以有永恒的白天，而在另一边，它总是黑夜。这也是我们总是面对月球同一面的原因。

系外行星的气候模拟

如果假设沃尔夫1069b是一颗裸露的岩石行星，那么即使在面向恒星的一侧，平均温度也只有零下23摄氏度。不过，根据现有知识，狼1069b很有可能已经形成了大气层。根据这一假设，它的温度可能会升高到正13度，正如计算机模拟气候模型所显示的那样。在这种情况下，水将保持液态，生命友好的条件可以占上风，因为我们所知道的生命依赖于水。

从气候的角度来看，大气不仅是生命出现的先决条件。它还将保护沃尔夫1069b免受高能电磁辐射和破坏可能的生物分子的粒子的影响。辐射和粒子要么来自星际空间，要么来自中心恒星。如果恒星的辐射太强烈，它也会剥离行星的大气层，就像火星一样。但作为红矮星，沃尔夫1069只发出相对较弱的辐射。

因此，新发现的行星上可能保存了大气层。甚至有可能这颗行星有一个磁场来保护它免受带电恒星风粒子的伤害。许多岩石行星都有一个液体核心，它通过发电机效应产生磁场，类似于地球。

自30年前发现第一颗系外行星以来，寻找系外行星取得了巨大进展。尽管如此，天文学家寻找的特征来探测具有类似地球质量和直径的行星相对较弱，很难从数据中提取出来。Carmenes团队正在寻找恒星光谱中的小周期性频移。当伴星通过其引力拉动主星，使其摆动时，预计会出现这些变化。结果。在地球上测量的光的频率由于多普勒效应而变化。

就沃尔夫1069及其新发现的行星而言，这些波动足以进行测量。原因之一是恒星和行星之间的质量差异相对较小，导致恒星围绕共享质心摆动比其他情况更突出。从周期信号中，也可以估计出行星的质量。

未来系外行星特征的候选者屈指可数

距离31光年，沃尔夫1069b是其主星周围宜居带中第六接近地球质量的行星。它属于一小群天体，如ProximaCentaurib和Trappist-1e，它们是生物签名搜索的候选者。然而，这种观测目前超出了天文研究的能力。

“我们可能不得不再等十年，”Kossakowski指出。目前正在智利建造的超大望远镜(ELT)可能能够研究这些行星大气的组成，甚至可能探测到生命的分子证据。