银河系和其它数以千亿的星系蕴藏了难以计数的系外行星,最近几十年,,科学家逐步了解系外行星的散布极为广泛,但是,能否存在支撑生命活动的系外行星?人们对生命行星的问题存有多样化和复杂性的答复,颇多的争议继续不断。许多的研讨者以为,宜居性的系外行星应当具有岩石态的表层结构,它们与主恒星坚持了有限的适合间隔,宜居行星的外表保有得到补偿的液态水。天文学家连续发现了一些类地行星,有些系外行星好像具有了生命活动的条件。

一篇论述“生命行星”多样化条件的文章宣布在《科学》杂志,新颖而一起的观念能够激起科学家对生命条件的多样性考虑。麻省理工学院的理论物理学家塞拉·西格尔用急进的观念展现了宜居行星的构成条件。潜在数量和品种的生命行星理论猜测的数量更多,人们一般依照生命存在基本条件猜测生命行星的数量,宜居行星的存在或许比一般性的猜测更为遍及。作为系外星行星大气结构的专家,西格尔挑选了前沿范畴的研讨课题,在《科学》宣布的文章提醒了支撑生命活动的行星类型。

液态水是宜居行星存在的一个前提条件,此外,宜居行星应当有适量的大气层,就像地球的大气层能够阻挠和吸收太阳辐射的热量。大气层类型和厚薄的散布状况至关重要,行星的大气层具有操控行星外表温度的功用、或发挥温室气体效应的效果。假如系外行星与主恒星的间隔适当于地球到太阳的10倍、系外行星的大气层含有满足的氢气,那么即便系外行星没有处于主恒星周围的宜居带,它们相同能够具有液态的水,然后具有潜在生命的或许。

——特别的宜居行星

氢气能发生激烈的温室效应,“氢大气层”比地球大气的温室效应剧烈得多,经过氢气的温室效应能够坚持系外行星外表的温度,即便与主恒星的间隔很远,它们也能取得满足的辐射热量。那些挨近主恒星、相对枯燥的行星或许成为宜居行星,它们只用少数的水便能构成大气的湿度,必定湿度的行星大气具有杰出的温室气体效应,然后发明一种适合的温度。金星是一个枯燥的行星,接近太阳的金星显得“烈火四射”,它从前含有很多的水,这是高湿度的金星大气构成的奇迹,因为带来极大温室气体效应的金星大气逃逸到太空,一个前期枯燥的金星失去了宜居性,金星能够从头演化为一个适当宜居的行星吗?自在飘移的“漂泊行星”或许支撑生命的构成,它们失去了主恒星的辐射热量,经过其它的太空辐射和本身内核的辐射热量,漂泊行星或许坚持外表的温度,自在漂泊的行星需求大气层来制作温室效应。只需契合物理学和化学的基本规律,系外行星或许具有任何生命的形状,应当从头界说宜居行星的概念。

———勘探生命的痕迹

怎样确认大气的成份和构成?怎样确认“生物标识”性的气体?一些大气成分或许成为生命存在的标识,例如:地球大气层包含很多的氧气,它是一种指示生命的标识气体,氧气很快地完成和其它的元素的组成,假如得不到继续不断地弥补,那么氧气就会耗费殆尽。系外星行星的大气含有不同的化合物,例如:臭氧和甲烷,它们和氧气相同构成了地外生命的标识气体。宾西法利亚大学的詹姆斯·卡斯廷是一位研讨系外行星的专家,他相信宜居行星多样化、复杂性的观念,他和西格尔提出的观念标明,未来对生命行星的探究需求重视一些有挑战性的特征。NASA迟迟不能发射一颗用于观测和剖析系外行星大气层的太空望远镜,这不是科学家提出的勘探方针不行清晰,而是因为方案的长期性和探究或许遭受的波折影响了NASA的决议方案。

———仰视绚烂的天空

科学家活跃建议发射一颗“类地行星发现者”卫星(TPF),失利首要的原因与急迫的时刻组织无关,而是因为50亿美元的昂扬费用。科学家期望规划一款能寻觅特别类型系外行星的太空望远镜,假如将太空望远镜(TPF)发射升空,那么成功的更大或许性在于发现一般含义的宜居行星,而不在于发现有氢元素大气层的系外行星、或特别类型的行星。科学家不会讲TPF任务方案“置之不理”,NASA最近同意了一项新的卫星发射方案,这项称之为“系外行星经过的卫星探究”(TESS)旨在查找系外行星,

TESS的发射时刻定在了2017年,它将会查找小型、冷却的M型恒星,方案查找此类恒星的数量大约为50万颗,这些恒星间隔太阳相对较近,而开普勒太空望远镜首要查找那些悠远的系外行星,它的查找规模包含了15万颗恒星,这些恒星间隔地球稀有百万光年。TESS不能供给系外行星大气层有价值的信息,经过与未来发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜的一起协作,科学家或许能够获取行星大气的信息。估计詹姆斯·韦伯太空望远镜发射的时刻在2018年之后。西格尔在《科学》杂志文章的结束写到,“虽然有各种妨碍,但是对外星行星特征的探究无疑是了解行星宜居性的正确办法,咱们经过大气的特征能够发现行星国际的宜居性”。对生命的探究不等于地外生命的存在,在未来的探究活动中不能百分之百地确保发现生命的痕迹,但是,科学探究总能给咱们带来更好的成果、更正确的答案。




(编译:​​2013-5-3)

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