根據加州大學歐文分校的最新研究,白矮星可能為在其宜居帶內形成或遷移到其宜居帶的行星提供適合生命的環境,產生比擁有主序主恆星的行星更溫暖的表面環境。
在白矮星宜居帶內運行的系外行星可能擁有更溫和的生命生存條件,以補償其宿主恆星隨著時間的推移而變冷和變暗的情況。圖片來源:David A. Aguilar / CfA。
在這項研究中,加州大學歐文分校的天文學家青瓦盾和同事將水世界的氣候與在兩種不同類型恆星(白矮星和主序 K 矮星)的宜居帶中運行的類地大氣成分進行了比較。
他們使用通常用於研究地球環境的 3D 全球氣候計算機模型發現,儘管恆星能量分佈相似,但白矮星系外行星比開普勒 62 系外行星溫暖得多。
“雖然白矮星可能仍然會從其外層殘留的核活動中釋放出一些熱量,但它們的核心不再表現出核聚變,”希爾茲博士說。
“出於這個原因,沒有太多考慮這些恆星擁有宜居系外行星的能力。”
“我們的計算機模擬表明,如果岩石行星存在於其軌道上,這些行星的表面可能比以前想像的有更多的宜居空間。”
與開普勒 62 等其他恆星相比,白矮星的宜居帶距離恆星更近。
作者強調,這導致白矮星系外行星的自轉週期要快得多——10 小時,而開普勒 62 的系外行星的自轉週期為 155 天。
雖然兩顆行星可能都被鎖定在同步軌道上——有永久的白天和永久的夜晚,但超快白矮星行星的自轉延長了行星周圍的雲環流。
Kepler-62 行星的軌道周期要慢得多,為 155 天,這有助於形成巨大的日面液態水雲質量。
“我們預計開普勒 62 這樣的普通恆星的宜居帶內的系外行星會同步旋轉,從而在行星的白天產生更多的雲層,從而將傳入的輻射反射到遠離行星表面的地方,”希爾茲博士說。
“對於靠近恆星宜居帶內緣運行的行星來說,這通常是一件好事,在那裡它們可以稍微降溫,而不是在失控的溫室中將海洋流失到太空中。”
“但對於一顆正好在宜居帶中部公轉的行星來說,這並不是一個好主意。”
“圍繞開普勒 62 運行的行星有太多的雲層,導致它冷卻太多,在此過程中犧牲了寶貴的宜居表面積。”
“另一方面,圍繞白矮星運行的行星旋轉速度如此之快,以至於它從來沒有時間在其白天形成幾乎同樣多的雲層,因此它保留了更多的熱量,這對它有利。”
相對於開普勒 62 行星,白天的液態雲較少,而夜間的溫室效應較強,這使得白矮星的環境更加溫暖。
“這些結果表明,曾經被認為不適合生命生存的白矮星環境可能為系外行星和天體生物學研究人員提供了新的探索途徑,”希爾茲博士說。
“隨著評估系外行星大氣和天體生物學的強大觀測能力的上線,例如與 NASA/ESA/CSA 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡相關的觀測能力,我們可能會進入一個新階段,在這個階段中,我們正在研究以前未被考慮的恆星周圍的全新類型的世界。”
這學習發表於天體物理學雜誌。
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青瓦·L·希爾茲等人。 2025年。宜居白矮星世界相對於主序系外行星的表面溫度升高。應用J979, 45;二:10.3847/1538-4357/ad9827









