新發現一顆宜居星球,跟地球一樣大,1年只有28天,可能存在生命

2023-02-22     魅力科學君

原標題:新發現一顆宜居星球,跟地球一樣大,1年只有28天,可能存在生命

地球之所以是一顆充滿生機的星球,有一個必不可少的原因就是,地球與太陽的距離既不太遠也不太近,這使得地球表面具備能讓液態水廣泛存在的條件。從理論上來講,宇宙中每一顆恆星附近都有一個支持液態水存在的距離範圍,這也被稱為宜居帶,如果有一顆與地球類似的岩石行星運行在宜居帶里,它就可以被稱為宜居星球。

於2018年發射升空的「凌星系外行星巡天衛星」(TESS),其任務就是在太陽系外探測行星的蹤跡,它的探測方法可以簡單地描述為:長時間地盯著一片天區中的恆星,當有行星從這些恆星前方經過時,會造成恆星的光度出現一定的變化,通過對這種變化進行分析,就可以確定行星的存在。

近日,「凌星系外行星巡天衛星」完成了對南方天區的第二次巡天任務,在對它傳回的數據進行分析之後,科學家新發現了一顆宜居星球——「TOI 700e」。

觀測數據表明,這顆星球是一顆岩石行星,其半徑約為地球半徑的96%,基本上跟地球一樣大,它圍繞其主恆星的公轉周期大約為28個地球日,也就是說,以我們地球人的時間觀念來講,這顆星球上的1年只有28天。

「TOI 700e」的主恆星是一顆編號為「TOI 700」的紅矮星,這顆恆星在天空中位於劍魚座方向,距離我們101.61(±0.07)光年,其半徑約為地球的41.6%,質量約為太陽的42%,表面溫度3480(±135)K。

與太陽相比,「TOI 700」的光度要低得多,大概只有太陽的2.33%,因此它的宜居帶範圍比太陽更加接近主恆星,實際上,「TOI 700e」與主恆星的距離僅為0.134個天文單位左右,卻剛好處於宜居帶之中,正因為如此,它才被認為是一顆宜居星球,而這也就意味著,在那裡可能存在生命。

由於與主恆星距離太近,「TOI 700e」有可能已被潮汐鎖定,在這種情況下,它「面對」主恆星的一面將一直處於白天,而「背對」主恆星的一面將一直處於黑夜,如此一來,它「晝半球」的溫度就會很高,「夜半球」的溫度就會很低,只有在兩者交界處,才有可能存在適合生命的自然條件。

不過潮汐鎖定也有可能不會發生,比如說在我們太陽系中,距離太陽最近的水星其實是處於一種「3/2自轉軌道共振」的穩定模式。

在這種模式下,水星每自轉3圈,它就剛好圍繞著太陽公轉了2圈。因此可以說,如果「TOI 700e」的運行模式與水星一樣,那麼它的星球表面就可以均勻地接收來自主恆星的能量,其存在生命的可能性就會更大。

值得一提的是,在「TOI 700」的周圍,「TOI 700e」並不是唯一一顆宜居星球,在過去的研究中,科學家其實已經在這顆恆星周圍發現了3顆行星,它們分別是「TOI 700b」、「TOI 700c」以及「TOI 700d」,其中「TOI 700d」也是位於宜居帶之中。

「TOI 700d」也是一顆岩石行星,其半徑約為地球的1.073倍,其大小也跟地球差不多。觀測數據顯示,這顆行星運行在「TOI 700e」的外側,與主恆星的距離約為0.163個天文單位,大約每37個地球日完成一次公轉,相比之下,「TOI 700d」更加深入「TOI 700」的宜居帶之中,所以科學家認為,這顆星球更可能存在生命。

在一顆恆星周圍,就存在著兩顆基本上跟地球一樣大的宜居星球,這樣的情況可不常見,正因為如此,科學家也對它們產生了濃厚的興趣,在接下來的時間裡,科學家將對其進行更深入地研究,以確定在那裡是否真的存在生命。

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