如果将一颗地球大小的行星放置在围绕 M 矮星的近距离轨道上会怎样? 这不仅仅是一个学术问题,因为 M 型矮星是我们所知数量最多的恒星。
一群天文学家正在研究这颗行星找到了答案,但它并不漂亮。
由于这颗行星距离恒星非常近,因此它会接收到大量的热量。 从另一个角度来看,这种接近是致命的。
加州大学河滨分校的天体物理学家、最近发表的一篇论文的合著者米歇尔·希尔(Michelle Hill)说:“恒星辐射产生的压力是巨大的,足以吹走行星的大气层。”纸重点关注 GJ 1252b。
这颗行星距离地球约 65 光年,每 24 个地球小时绕其恒星运行两次。 来自恒星的热量使这个世界变得不适宜居住。
这与在我们的太阳系中。 这颗行星没有大气层,在绕太阳运行时会交替加热和冻结。 事实上,地球也因太阳活动而失去了一点大气层。
然而,火山活动和其他过程将气体释放回我们的大气中。 地球是幸运的; 像水星和 GJ 1252b 这样的行星则不然。 而且,这对于寻找适合生命的世界具有深远的影响。
《M矮星》有什么故事?
仅在我们的银河系中就有数以百万计的M型矮星。 它们的大小约为太阳质量的十分之一到三分之二。 它们可以是活跃的,通过它们的系统发送耀斑和爆发。 大多数行星的宜居带中至少有一颗行星,而其他行星的宜居带距离各异。
如果你想在他们的行星上寻找生命,这不是一个很好的组合。 摧毁行星大气层的恒星活动显然也破坏了这些星球上生命存在的机会。
而且,由于 M 矮星数量如此之多,它们的普遍存在可能会减少银河系中真正支持生命存在的行星数量。 对于像 GJ 1252b 这样的行星来说,这不是什么好消息。
希尔说:“对于距离此类恒星更远的行星来说,这颗行星的状况可能是一个坏兆头。”
“这是我们将从中学到的东西,它将观察这样的行星。”
尽管M型矮星可能是大气层杀手,但这并不全是厄运和悲观。
例如,地球太阳附近的 5,000 颗恒星中有许多是 M 型矮星。 即使它们中的很大一部分将它们的行星炸得不适合居住,至少有 1,000 个其他矮星(并非全部是 M 型矮星)可以在它们的星球上创造适合生命生存的条件。
希尔说:“如果一颗行星距离 M 型矮星足够远,它可能会保留大气层。我们还不能得出结论,这些恒星周围的所有岩石行星都会沦为水星的命运。”
“我保持乐观。”
在 GJ 1252b 上寻找气氛
GJ 1252b 的情况背后的科学原理很有趣。 天文学家使用数据用于评估二次日食阻挡其光线时来自行星的红外辐射。
测量结果显示这颗恒星爆炸了行星。 白天地表温度约为 1,227 摄氏度(2,242 华氏度)。 它的温度足以熔化金、银和铜。
热量加上假设的低表面压力,使研究人员相信那里不存在大气。 但是,让我们暂时假设存在二氧化碳大气。 这会将热量困在表面,并可能让毯子存在一段时间。
然而,事实证明GJ 1252b就没那么幸运了。
“这颗行星的碳含量可能是地球的 700 倍,但它仍然没有大气层。它最初会积聚起来,但随后逐渐减少并被侵蚀掉,”加州大学河滨分校的天体物理学家兼研究合著者斯蒂芬·凯恩 (Stephen Kane) 说。
从长远来看,如果这项研究在大量 M 矮星中成立,那么寻找宜居行星的工作就会转移到不稳定恒星周围的其他候选行星上。