至少在气候方面,两颗被认为与地球相似的系外行星确实如此,至少在气候方面,Kepler-186f 是第一颗在太阳系外、围绕宜居带恒星运行的地球大小的行星。这意味着它距主星的距离是液态水在其表面聚集的适当距离。
该研究出现在天文杂志,使用模拟来分析和识别系外行星的自转轴动力学。
这些动力学决定了行星绕其轴倾斜的程度以及倾斜角如何随时间演变。轴向倾斜会影响季节和气候,因为它会影响阳光照射地球表面的方式。
研究人员认为,Kepler-186f 的轴倾角非常稳定,很像地球,这使得它很可能具有规律的季节和稳定的气候。此外,他们认为开普勒 62f 也是如此,这是一颗围绕距离我们约 1,200 光年的恒星运行的超级地球大小的行星。
不稳定
轴向倾斜对气候有多重要?研究人员表示,轴向倾斜的巨大变化可能是火星从数十亿年前的水域景观转变为今天贫瘠沙漠的关键原因。
“火星位于太阳系的宜居带,但它的轴倾斜度非常不稳定,从 0 到 60 度不等,”乔治亚理工学院物理学助理教授李功杰说,他与研究生一起领导了这项研究。哈佛-史密森天体物理中心的学生单雨桐。
“这种不稳定可能导致了火星大气的衰变和地表水的蒸发。”
相比之下,地球的自轴倾斜振荡更为温和——在 22.1 度到 24.5 度之间,每 10,000 年左右从一个极端到另一个极端。
行星围绕其主恒星的轨道的方向角可以通过与同一系统中其他行星的引力相互作用而振荡。如果轨道以与行星自转轴进动相同的速度振荡(类似于陀螺仪或陀螺仪旋转轴所表现出的圆周运动),自转轴也会来回摆动,有时甚至是剧烈摆动。
火星和地球彼此之间以及与和。因此,它们的自转轴将以与轨道振荡相同的速率进动,这可能会导致它们的轴向倾斜发生较大变化。
那么月亮呢?
幸运的是,控制地球的变化。月球增加了地球自转轴进动率,并使其与轨道振荡率不同。另一方面,火星没有足够大的卫星来稳定其轴向倾斜。
“看来这两颗系外行星都与火星和地球非常不同,因为它们与兄弟行星的联系较弱,”李说。
“我们不知道它们是否拥有卫星,但我们的计算表明,即使没有卫星,Kepler-186f 和 62f 的自转轴也会在数千万年里保持不变。”
Kepler-186f 的半径比地球大不到 10%,但它的质量、成分和密度仍然是个谜。它每 130 天绕其主恒星运行一次。
根据美国宇航局的说法,正午时这颗恒星的亮度在 186 华氏度上看起来就像地球上日落前的太阳一样明亮。
Kepler-186f 位于天鹅座,是五行星系统的一部分。
在科学家于 2014 年发现 186f 之前,Kepler-62f 一直是最像地球的系外行星。它比我们的星球大约 40%,很可能是一个陆地或海洋覆盖的世界。
它位于天琴座,是围绕一颗恒星运行的五颗系外行星中最外层的行星。
这并不是说任何一颗系外行星都有水,更不用说生命了。但两者都是相对较好的候选人。
“我们的研究是首批调查系外行星气候稳定性的研究之一,并增加了人们对这些可能适合居住的邻近世界的了解,”李说。
单说:“我认为我们对生命起源的了解还不够,无法排除它们存在于季节不规则的行星上的可能性。” “即使在地球上,生命也非常多样化,并且在极其恶劣的环境中表现出了令人难以置信的恢复能力。
“但气候稳定的星球可能是一个更舒适的起点。”
该研究发表在天文杂志。
来源:佐治亚理工学院