
Goldilocks Zone的名字来自童话故事,“ Goldilocks和The Thch Bears”。 Goldilocks是一个挑剔的小女孩,他们的粥必须恰到好处 - 既不太热也不太冷。生活本身是一样的,或者至少是我们在地球上熟悉的水基生活。
因为一个行星必须“恰到好处”,或者能够维持生命,它不可能是如此冷,以至于水只像冷冻的冰一样存在,而且水不能那么热,以至于水都沸腾了。只有在一定范围内的轨道范围内的行星被认为能够支持生命的“ Goldilocks Zone”(或正式称为“居住区”)。
宜居区的定义
如果行星的轨道使它离其母星太近,那么它将太热,无法存在,如果它太远了,那就太冷了。但是,定义可居住区的实际距离,在恒星之间有所不同。
我们自己的太阳是G型黄色矮人,毫无疑问,它的宜居区是因为地球占据了这个区域,距离这颗恒星约9300万英里(1.3亿公里)。
但是对于比太阳更小,更凉爽的M型红色矮人,可居住的区域离恒星更近。根据Sirius这样的更大,更热的A型恒星,Goldilocks区域更远。NASA。
对于在其他行星上寻找生命的天体生物学家来说,进入宜居区只是他们必须考虑的因素之一。以我们自己的月亮为例。它显然位于Goldilocks区域,因为它很近地球,但其表面没有液态水。
据Space.com称,这是因为大气压力和成分也必须考虑到。这使得月亮,这种气氛无话可说,无法自行支持生活。
不要过多地阅读“可居住”一词也很重要。即使行星上的条件完全适合存在液态水,这并不一定意味着它的居住。科学家尚未确切解决地球生命的起源,因此,除了水和气氛外,我们不知道还有哪些其他微妙的成分。
我们自己的太阳系是所有行星系统中研究最多的人。理论家通过根据其收到的太阳能加热量来估算行星的表面温度,从而弄清了其Goldilocks区域的位置。
到目前为止,结果与我们从观察结果中知道的一致。地球 - 一个非常水的星球,与生命充满活力 - 舒适地位于宜居区。火星过去,过去有很多水,但如今是贫瘠的沙漠,就在其外部边缘。在内部边缘是金星- 一个沸腾的热星球,这既要归功于它与太阳及其超级厚的气氛。NASA。
Goldilocks区域的系外行星
发现新的系外行星绕着遥远的恒星几乎变得司空见惯。但是,当在其母星的Goldilocks区域中发现一个人时,总是令人兴奋。
这发生在2016年的Proxima B案中,该案例绕着太阳在太空中最近的邻居 - 红矮人Proxima Centauri,距离距离4光年超过4光年。这是如此小且昏暗,以至于其可居住的区域位于非常近的范围,但是Proxima B(每11天都会在恒星周围旋转一次)安全地在其中。欧洲南方天文台(ESO)。
trappist-1是另一个知名的红色矮人。在大约40光年的情况下,它比Proxima更远,但从宇宙角度来看,它仍然是一个近距离的邻居。根据trappist-1,拥有七个已知的岩石行星,其中三个躺在星星的Goldilocks区域内。NASA。
所有七个行星上都有水存在,尽管只有在宜居区域内的三个行星上处于液态状态。它将以更靠近恒星的行星或最遥远的冰层的形式进行大气水蒸气的形式。可以理解的是,天文学家渴望更多地了解Trappist-1系统,这是计划的目标之一詹姆斯·韦伯太空望远镜。
最终工程太阳系
当a太阳系形式,没有理由在宜居区中优先发生行星,而Trappist-1系统在那里拥有多达三个行星。
但是从理论的角度来看,可以将多少行星挤入Goldilocks区吗?这是天体物理学家肖恩·雷蒙德(Sean Raymond)在他的博客上解决的问题Planetplanet.net。
事实证明,确实存在一个理论上的限制,除了行星太近的情况下,系统变得不稳定。雷蒙德(Raymond)提出了他所说的“最终工程太阳系”,在宜居区中总共有412个行星,在八个同心轨道周围排列,这些轨道交替旋转,交替旋转。
构建理论太阳系
“终极工程太阳系”的创始人肖恩·雷蒙德(Sean Raymond)在这里讨论了他的作品。
您是如何来创造如此奇怪的行星安排的?
“我的日常工作是要了解行星系统的形成,使太阳系与我们发现的外部系统不同的是什么,以及哪种类型的轨道配置是稳定的,哪些是稳定的。我想弄清楚哪种类型的轨道体系结构可以最大程度地最大化可居住的区域中的行星数量,但还可以始终如一地进行训练。使用计算机模拟的最疯狂的系统来确保一切结合在一起。”
您为什么称其为最终的“工程”太阳系?
最初,我建造了两个系统,每个系统都在可居住的区域中有大约30个行星。如果发生正确的事件,这些系统可以在自然界中形成,例如发生了一系列事件(例如,在两个骰子上连续十次滚动六骰子)。但是,我无法想象最终的工程太阳系可以自然形成。与同样间隔的行星,沿着相反的台面,我会在相反的情况下,如果我是不可能的,那么我就可以在相反的情况下进行,因为我是这样,如果我是相反的,那么我就可以在相反的情况下,而我却是不可能的,而且却是相反的。认为它一定是故意建立的,可能是由超级先进文明的工程师可能建立的。”
如果这样的系统确实存在,我们如何从地球上检测到它?
“检测将非常棘手,因为我们测量的信号是推断出存在外球星的存在 - 通常是径向速度或过境信号 - 最终可能会令人困惑,以至于在最终工程系统的情况下,它们可能会被误认为是噪音。”
其他资源
有关Goldilocks区域的更多信息,请查看“Goldilocks区:外星生命所需的条件(寻找其他地球)“劳拉·拉·贝拉(Laura La Bella)和这个视频在可居住的区域ESA。
参考书目
- 米歇尔·约翰逊(Michele Johnson),”不同星星的可居住区”,美国国家航空航天局,2009年12月。
- 保罗·萨特(Paul Sutter),”我们不太了解外星星球的宜居区“ Space.com,2021年2月。
- 肖恩·雷蒙德(Sean Raymond),”最终工程太阳系”,Planetplanet.net,2022年4月访问。
- NASA,”什么是宜居区?”,2021年
- 萨拉·里格比(Sara Rigby),”如果系外行星是“可居住的”是什么意思?“,科学重点,2020年
- 那, ”在最近恒星周围可居住区发现的行星”,2016年8月
- NASA,”最大的土壤大小的宜居区行星发现轨道trappist-1”,2022年4月访问。