對於許多其他具有類似背景的紅矮星來說,一個更複雜的非常熱大氣模型也是個好消息。
在我們之外研究最多的行星系統中尋找生命的故事經常發生變化,但這個故事又出現了另一個轉折,這是一個令人鼓舞的方向。 考慮到先前被忽視的因素,新的研究否定了像 TRAPPIST-1 e 這樣的行星曾經非常熱的理論,它們的地殼變成了岩漿海洋,並將所有的水排放到了太空中。 如果這項研究經得起進一步調查,將克服對銀河系最常見的一類恆星加熱生命可能性的一個反對意見。
可以說,在太陽係以外尋找生命的過程中,最大的問題是觀察這些常見的 M 型恆星是否有任何意義,這些恆星被稱為。 這一類光源佔銀河系光源的四分之三。 如果排除壽命太短而無法發展生命的大質量恆星,而且還包括大多數距離我們足夠近、足以讓我們真正研究的恆星,那麼這個比例就更大了。
這– 七顆岩石行星繞著一顆距離僅 40 光年的 M 型恆星運行 –在這場辯論中,三顆行星目前的溫度適合生命生存。
理解 TRAPPIST-1 的關鍵是記住系統的大小更接近木星衛星,而不是太陽系。
圖片來源:NASA-JPL/加州理工學院
很遺憾,認為紅矮星「宜居帶」中的任何行星早就失去了大氣層,使它們根本不適合居住。 如果是這樣,我們可能會浪費時間來調查這些系統的生命跡象,並且需要將精力集中在我們能清楚看到的少數 F、G 和 K 型恆星上。
問題不僅僅在於許多紅矮星 誰的爆發 可能有,但是 M 型恆星經歷了更熱的階段在他們發展的早期。 再加上行星大氣中水的失控溫室效應,整個地殼都會融化,導致岩石中的水逸出。 如果這個階段持續足夠長的時間,就像大多數事物對這種緩慢變化的恆星所做的那樣,大氣中的所有水都會逃逸到太空中。 在這種情況下,一旦恆星冷卻到足以讓行星生存,火山的大氣層就不可能恢復。
TRAPPIST-1 系統中行星大氣層的新模型否定了它們本來會變得如此熱的理論。 為了簡單起見,先前的模型將 TRAPPIST-1 行星在恆星最熱階段的大氣視為純對流。
並不是所有人都放棄了 TRAPPIST-1 系統,因為它擁有水,因此也具有生命的潛力。 美國宇航局甚至製作了旅行海報。
圖片來源:NASA-JPL/加州理工學院
波爾多大學 Frank Selsis 博士領導的團隊指出,事實並非如此。 相反,對流和輻射過程都發生在行星大氣層中。 考慮到這些因素,行星當時仍會達到不適合生命存在的溫度。 然而,它們不會變得如此熱,以至於將岩石中困住的水帶走。 因此,一旦冷卻下來,火山可能會將一些倖存的水排放到大氣中,以雨水的形式落下並形成海洋。
從那裡開始,生活很可能會找到出路。 我們已經知道 TRAPPIST-1 的最內層行星和缺乏充足的大氣層,但尚未收集到有關當前宜居帶內的 1d、1e 和 1f 的足夠數據。 這項研究表明,不僅要關注這些行星,還要關注圍繞相似恆星運行的行星。
這個問題很諷刺,因為太陽隊遇到了相反的問題。 在早期,它比現在涼爽,這使得它我們存在火星的證據當時。 然而,純對流模型表明,金星曾經有一個非常熱的時期,同樣會流失所有的水,但這項研究對此提出了質疑。
該研究發表於自然。