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詹姆斯·韦伯太空望远镜可以确定附近的系外行星是否适合居住

发布时间：2025-10-31 19:05:29 来源：对床夜雨网 作者：创意空间

艺术家的印象显示了系外行星LP 890-9c从炽热的地球到干燥的金星的潜在演变。(图片鸣谢:卡尔·萨根研究所/r·佩恩)
（神秘的斯韦地球uux.cn）据美国太空网（基思·库珀）：一颗围绕一颗红矮星运行的岩石系外行星距离我们98光年，它可能掌握着像地球这样的伯太行星有多大可能转变成像金星这样不适宜居住的世界的秘密。
这颗名为LP 890-9c(也被称为SPECULOOS-2c)的空望可确系外行星于2022年9月被发现。它的远镜直径比地球大40%，每8.5个地球日绕其恒星运行一周，定附距离仅为170万英里(280万公里)。系外行星然而，否适红矮星又小又冷，合居这意味着即使在靠近恒星的詹姆住地方，温度也会变得温和。斯韦事实上，伯太LP 890-9c位于恒星可居住区的空望可确内边缘附近，可居住区描述了一颗恒星周围有一颗类似地球大气层的远镜行星可以在其表面支持液态水的距离。
康奈尔大学卡尔·萨根研究所所长Lisa Kaltenegger领导的定附新研究模拟了LP 890-9c可能处于的气候和大气状态，以及詹姆斯·韦伯太空望远镜如何区分它们。
LP 890-9c在其行星系统中的位置类似于金星在我们太阳系中的位置，它也位于可居住带的内边缘。原则上，金星所在位置的行星仍然可以居住，但在其45亿年的历史中，金星被困在失控的温室效应的反馈回路中。金星表面曾经存在的任何水都蒸发了，留下了厚厚的二氧化碳大气。
然而，并不是所有位于宜居带内边缘的行星都必然会以金星相同的方式进化。首先，金星没有自己的磁场来阻挡太阳风，即来自太阳的带电粒子流。这使得太阳风更容易带走被太阳紫外线从水分子中分裂出来的氢原子，从而耗尽了地球上的水。如果LP 890-9c有一个强大的磁场，它可能能够抵御其恒星的恒星风，并保留其大气中的水蒸气。
Kaltenegger在一份声明中说:“观察这颗行星将告诉我们在可居住带的内部边缘发生了什么——当一颗岩石行星开始变热时，它可以保持可居住性多长时间。”
Kaltenegger的团队根据这颗行星的质量和半径对其建模，这两项都是天文学家测量的。这些模型还包含了对行星化学成分、表面温度和压力、大气层深度和云层数量的假设。后面这些因素目前尚不清楚。事实上，据我们所知，这颗行星可能没有空气，布满陨石坑，这是一个很大的可能性，因为红矮星经常容易发生剧烈的耀斑，可能会从附近的轨道世界剥离大气层。
该团队制作了五种不同的模型来描述LP 890-9c可能的样子。这些模型从类似地球但更热的行星，到不同程度的大气水蒸气含量和温室效应，最终形成了类似地狱般的金星和令人窒息的二氧化碳的最终模型。
由加州理工学院的Jonathan Gomez Barrientos领导的另一项研究表明，JWST只需观察到LP 890-9c三次穿过其主星表面，就可以确认一个潮湿、富含水的大气层；八次凌日以收集足够的数据来确定LP 890-9c是否更像金星；和20次凌日来寻找仍然可居住的热土场景的证据。由于这颗行星每8.5个地球日经过其恒星一次，测量原则上只需要6个月的时间。
“这个星球是我们测试这些不同场景的第一个目标，”Kaltenegger说。“如果它仍然是一个更热的地球——很热，但有液态水和生命条件——那么[所有恒星周围]可居住区的内边缘可能充满生命。”
JWST不能直接探测到行星表面的水，但它可以确定大气的成分是否适合液态水的存在。
即使LP 890-9c被证明对生命来说太热，这些发现也可以让我们了解我们自己的星球地球的命运。随着太阳年龄的增长，它将逐渐变得更加明亮和温暖；在大约10亿年的时间内，它将使地球太热，生命无法生存，海洋将会蒸发。研究除金星之外已经经历过这一阶段的行星，甚至可能暂时抵制它，将有助于我们了解地球自己的未来。
“这将教会我们一些关于岩石行星如何随着星光的增加而演变的基本知识，以及有一天我们和地球将会发生什么，”Kaltenegger说。
科学家们在6月21日的《皇家天文学会月报》上发表的两篇论文中报告了他们的结果。

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