根据加州大学欧文分校的最新研究,白矮星可能为在其宜居带内形成或迁移到其宜居带的行星提供适合生命的环境,产生比拥有主序主恒星的行星更温暖的表面环境。
在白矮星宜居带内运行的系外行星可能拥有更温和的生命生存条件,以补偿其宿主恒星随着时间的推移而变冷和变暗的情况。图片来源:David A. Aguilar / CfA。
在这项研究中,加州大学欧文分校的天文学家青瓦盾和同事将水世界的气候与在两种不同类型恒星(白矮星和主序 K 矮星)的宜居带中运行的类地大气成分进行了比较。
他们使用通常用于研究地球环境的 3D 全球气候计算机模型发现,尽管恒星能量分布相似,但白矮星系外行星比开普勒 62 系外行星温暖得多。
“虽然白矮星可能仍然会从其外层残留的核活动中释放出一些热量,但它们的核心不再表现出核聚变,”希尔兹博士说。
“出于这个原因,没有太多考虑这些恒星拥有宜居系外行星的能力。”
“我们的计算机模拟表明,如果岩石行星存在于其轨道上,这些行星的表面可能比以前想象的有更多的宜居空间。”
与开普勒 62 等其他恒星相比,白矮星的宜居带距离恒星更近。
作者强调,这导致白矮星系外行星的自转周期要快得多——10 小时,而开普勒 62 的系外行星的自转周期为 155 天。
虽然两颗行星可能都被锁定在同步轨道上——有永久的白天和永久的夜晚,但超快白矮星行星的自转延长了行星周围的云环流。
Kepler-62 行星的轨道周期要慢得多,为 155 天,这有助于形成巨大的日面液态水云质量。
“我们预计开普勒 62 这样的普通恒星的宜居带内的系外行星会同步旋转,从而在行星的白天产生更多的云层,从而将传入的辐射反射到远离行星表面的地方,”希尔兹博士说。
“对于靠近恒星宜居带内缘运行的行星来说,这通常是一件好事,在那里它们可以稍微降温,而不是在失控的温室中将海洋流失到太空中。”
“但对于一颗正好在宜居带中部公转的行星来说,这并不是一个好主意。”
“围绕开普勒 62 运行的行星有太多的云层,导致它冷却太多,在此过程中牺牲了宝贵的宜居表面积。”
“另一方面,围绕白矮星运行的行星旋转速度如此之快,以至于它从来没有时间在其白天形成几乎同样多的云层,因此它保留了更多的热量,这对它有利。”
相对于开普勒 62 行星,白天的液态云较少,而夜间的温室效应较强,这使得白矮星的环境更加温暖。
“这些结果表明,曾经被认为不适合生命生存的白矮星环境可能为系外行星和天体生物学研究人员提供了新的探索途径,”希尔兹博士说。
“随着评估系外行星大气和天体生物学的强大观测能力的上线,例如与 NASA/ESA/CSA 詹姆斯·韦伯太空望远镜相关的观测能力,我们可能会进入一个新阶段,在这个阶段中,我们正在研究以前未被考虑的恒星周围的全新类型的世界。”
这学习发表于天体物理学杂志。
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青瓦·L·希尔兹等人。 2025年。宜居白矮星世界相对于主序系外行星的表面温度升高。应用J979, 45;二:10.3847/1538-4357/ad9827









