尋找宜居行星困難重重!超級地球「GJ 1252b」缺乏大氣層 最新研究:紅矮星的行星難適合地外生命存活

2022-10-26 19:00

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距離地球66光年的紅矮星「GJ 1252」的行星「GJ 1252b」(照片取自NASA)

距離地球66光年的紅矮星「GJ 1252」的行星「GJ 1252b」(照片取自NASA)

長期以來,科學家一直推測圍繞紅矮星運轉的行星可能擁有富含碳的大氣層,適合生命存活。然而,美國《天體物理學期刊通訊》(Astrophysical Journal Letters)刊登的最新研究指出,距離地球66光年的紅矮星「GJ 1252」的行星「GJ 1252b」沒有大氣層,不適合生命存活,這項發現也讓天文學家尋找「宜居行星」的任務困難重重。

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這項最新研究由美國堪薩斯大學(University of Kansas)天文學家克羅斯菲爾德(Ian Crossfield)領導,研究團隊成員來自美國加州大學河濱分校(UC Riverside)、美國航空暨太空總署(NASA)噴射推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory)、美國加州理工學院(Caltech)、美國馬里蘭大學(University of Maryland)、美國卡內基科學研究所(Carnegie Institution for Science)、美國新墨西哥大學(University of New Mexico)、德國馬克斯-普朗克天文研究所(Max Planck Institute for Astronomy)、加拿大麥基爾大學(McGill University)、加拿大蒙特婁大學(University of Montreal)。

2020年,美國NASA的系外行星探測器「黛絲」(TESS)發現「超級地球」GJ 1252b,這顆行星距離其母星、「紅矮星」(M dwarf)「GJ 1252」不到100萬英里。該最新研究發現,GJ 1252b的白天溫度高達1228°C。

研究團隊仔細研究史必哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)觀測GJ 1252b的數據,尋找噴發特徵或氣狀泡泡可能包裹住GJ 1252b的跡象。史必哲太空望遠鏡在GJ 1252b經過其母星後方時捕捉到了這顆行星,這讓研究人員能藉由觀察穿過GJ 1252b大氣層的星光,看看GJ 1252b是否具有「大氣層的光譜特徵」。

該研究共同作者、加州大學河濱分校天體物理學家凱恩(Stephen Kane)表示,GJ 1252b「含有的碳可能比地球多700倍,但它仍沒有大氣層。它的大氣層最初可能增加,但隨後會逐漸減少並逐漸消失」。該研究指出,GJ 1252可能過於強烈,GJ 1252b無法維持完整的大氣層。

多年來,科學家一直希望圍繞紅矮星運轉的行星可以處於不冷不熱的環境裡,希望這些行星距離它們的小恆星夠近以保持溫暖,希望它們的體積夠大以抓住大氣層上。

眾所周知,紅矮星不穩定,它們會噴出太陽耀斑,並對附近的天體上發出強烈輻射。加州大學河濱分校行星科學家希爾(Michelle Hill)在該校網站寫道:「來自恆星輻射的壓力巨大,足以吹走一顆行星的大氣層。」

如果行星缺乏富含碳的大氣層,行星就不太可能適合生物生存。希爾說,這些發現對於環繞紅矮星運行的其他類型行星來說並不是好兆頭。

希爾表示,她對科學家沒發現GJ 1252b的大氣跡象並不感到震驚,但她很失望。她正在尋找「宜居帶」(habitable zones)的衛星及行星,她說這些研究結果讓觀察紅矮星變得比較不有趣了。

然而,美國有線電視新聞網(CNN)報導指出,仍有許多有趣的地方可以尋找適合居住的星球。根據加州大學河濱分校關於此最新研究的文章,除了尋找距離紅矮矮星更遠、更可能保留大氣層的行星外,還有約1千顆相對靠近地球的類太陽恆星可能有行星在宜居帶內運行。

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