 據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)站報道，天文學(xué)家們近期對所有迄今已發(fā)現(xiàn)的系外行星的軌道進(jìn)行了考察，并在其中取得了一些有趣的發(fā)現(xiàn)
在我們的太陽系中，地球和其它各大行星基本都是沿著近圓形軌道圍繞太陽公轉(zhuǎn)的，但是在其它行星系中，那里的行星卻表現(xiàn)地更加雜亂無章，它們的軌道和彗星的軌道有些接近，軌道的偏心率非常大。這樣的軌道會讓行星不斷進(jìn)入又離開宜居帶范圍。所謂宜居帶就是指圍繞恒星周圍存在的一片區(qū)域，這片區(qū)域距離恒星的距離不近也不遠(yuǎn)，因此其溫度范圍非常適中，從而允許水以液態(tài)形式存在，而液態(tài)水被科學(xué)家們認(rèn)為是生命必不可少的條件。地球的近圓軌道讓它可以一直保持在宜居帶中運(yùn)行。而如果有一顆行星定期的穿過宜居帶，然后向著更遙遠(yuǎn)的空間運(yùn)行，進(jìn)入漫長而寒冷的嚴(yán)冬。在這段軌道運(yùn)行期間，其地表存在的所有水體都會被凍結(jié)。然而，科學(xué)家們認(rèn)為從理論上說，生命仍有可能借由深藏地下而得以生存。 盡管科學(xué)家們?nèi)栽谧巫尾痪氲厮褜ぶ硪粋€“暗淡藍(lán)點(diǎn)”，也就是另外一個和地球具備相似環(huán)境條件的行星，天文學(xué)家們已經(jīng)指出，在那些環(huán)境條件更加極端的行星上，生命仍然有可能存在。美國加州理工學(xué)院系外行星科學(xué)研究院的史蒂芬·卡尼(Stephen Kane)表示：“當(dāng)我們談?wù)撘司有行菚r，我們所指的是液態(tài)水可以存在的行星?！彼f：“這樣一顆行星必須處于與恒星之間的合適距離位置上，因此不會太熱也不會太冷?！比Q于其圍繞公轉(zhuǎn)的恒星的大小和溫度，可以定義出一個每顆恒星都不同的，圍繞該恒星周圍而存在的“宜居帶”?？岷退谙低庑行强茖W(xué)研究院的同事唐·格里諾(Dawn Gelino)創(chuàng)立了一個資源庫，名為“宜居帶圖集”(Habitable Zone Gallery)。 在這一數(shù)據(jù)庫中，他們對每一個迄今已發(fā)現(xiàn)的系外行星系計算了它們的宜居帶范圍，并考察這些行星是否落在宜居帶范圍內(nèi)。但并非所有系外行星的軌道都和地球那樣是近圓形的。其中令人意料之外的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)就是注意到很多系外行星都具有非常高的偏心率，因此它們可以運(yùn)行到距離中央的恒星非常近或者非常遠(yuǎn)的位置上。卡尼表示：“這種類型的行星可以在一段時間內(nèi)位于宜居帶范圍，但是卻無法一直待在宜居帶范圍之內(nèi)。你可能會在兩段漫長的寒冬之間經(jīng)歷短暫的升溫階段;或者你可能會經(jīng)歷短時間的極端高溫的環(huán)境?！?/span> 盡管這樣的行星可能和地球會非常不同，但這并不會妨礙它們擁有足以支持生命存在的條件?？岜硎荆骸翱茖W(xué)家們已經(jīng)在地球上發(fā)現(xiàn)各種可以適應(yīng)極端環(huán)境的微生物，其中有一些種類的微生物可以讓自己的新陳代謝過程降低到接近停止并在此狀態(tài)下度過非常漫長的寒冷時期。我們還知道有一些微生物種類可以忍受極端的高溫環(huán)境，只要它們擁有一層起到防護(hù)作用的巖石或水體即可。甚至還有實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明，一些生活在地球上的孢子，細(xì)菌和地衣植物可以適應(yīng)地球乃至太空中的極端環(huán)境?！?/span> 卡尼和格里諾的研究證明宜居帶的范圍可能要比原先認(rèn)為的更大，并且那些對人類生存不利的行星實(shí)際上可能擁有適宜嗜極生物，包括地衣類和細(xì)菌類生物的生存。 卡尼表示：“在地球演化的極早期生命便已經(jīng)開始出現(xiàn)，當(dāng)時的環(huán)境要比今天惡劣的多?！笨嵘踔琳J(rèn)為可能孕育生命的世界可能不一定非要是行星，也可能是那些氣態(tài)巨行星的衛(wèi)星，比如我們太陽系中木星的衛(wèi)星。他說：“在太陽系外存在很多氣態(tài)巨行星，如果這些行星和太陽系內(nèi)的巨行星性質(zhì)相似的話，它們都可能擁有衛(wèi)星。一顆位于宜居帶或者經(jīng)過宜居帶的衛(wèi)星本身也可能孕育出宜居環(huán)境。”作為案例，卡尼提到了土衛(wèi)六的例子。它是土星最大的衛(wèi)星，雖然它擁有濃密的大氣層，但是由于太過遠(yuǎn)離太陽，它表面的溫度很低，無法讓我們所知的生命在其表面生存。他說：“如果你將土衛(wèi)六向著太陽移近一些，它將擁有很多水汽，這將非常適于生命生存?！?/p> 但是卡尼也很快便指出對于目前已知的系外行星，科學(xué)家們目前在判斷其宜居性方面仍然存在局限。他說：“當(dāng)你對一顆行星的大氣層一無所知時，你就很難真正去了解一顆行星?！迸e例而言，地球和金星都經(jīng)歷了大氣的“溫室效應(yīng)”，但是金星上的溫室效應(yīng)已經(jīng)失控，這讓它成了太陽系中溫度最高的行星，一個真正的煉獄。他指出：“離開了和我們自身太陽系進(jìn)行的對比分析，將很難真正了解一顆擁有高偏心率的行星或衛(wèi)星上的情形。” 研究人員們指出，在銀河系中的宜居環(huán)境應(yīng)當(dāng)是多樣性的，而不應(yīng)該僅僅局限在那些和地球相似的行星上。卡尼和格里諾目前正在努力工作，試圖從已發(fā)現(xiàn)的系外行星列表中挑選出究竟哪些可能擁有適合嗜極生物生存的條件或者擁有宜居的衛(wèi)星體?？岜硎荆骸拔覀円呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了很多擁有高偏心率的氣態(tài)巨行星，隨著我們開始嘗試精確地給出宜居帶的定義，或許將會有驚喜出現(xiàn)。” |
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