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科學家最新研究認為太陽變為紅巨星:宜居帶或外移

http://finance.sina.com   2016年05月22日 18:48   北京新浪網

天文學家在搜索系外行星時,如果發現可能適宜生命存在的星球時,經常會使用“宜居帶”(綠色)這個詞彙。  天文學家在搜索系外行星時,如果發現可能適宜生命存在的星球時,經常會使用“宜居帶”(綠色)這個詞彙。

  新浪科技訊 北京時間5月23日消息,據國外媒體報導,土衛二和木衛二因為其表層之下深埋着巨大的海洋,因此它們也被認為是太陽系中最有可能存在外星生命的星球。但是,由於這兩顆衛星距離太陽太遠,其極端寒冷的表面環境可能難以支撐生命的存在。不過,美國康奈爾大學卡爾-薩根研究所科學家最新研究發現,隨着太陽變得越來越大、越來越熱,就可能會逐個吞噬水星和金星,並將地球和火星變成熾熱的、不可居住的岩石星球,土衛二和木衛二這兩顆冰冷的衛星反而變成了更適宜生命生存的理想家園。

  天文學家在搜索系外行星時,如果發現可能適宜生命存在的星球時,經常會使用“宜居帶”這個詞彙。此外,還有一個類似的詞彙--“適居帶”,指的是一顆行星與其主恆星的距離恰好處於最理想範圍內,即有液態水存在於行星表面上。地球就位於太陽系的宜居帶中,它即不像水星和金星那樣熾熱,也不像木星和土星那樣寒冷。

  在整個宇宙中,有無數個像太陽這樣的恆星,它們處於不同的生命階段。有些恆星比其它恆星更亮更熱,這就意味着它們的宜居帶比地球與太陽的距離更遠。現在,科學家對環繞不同類型恆星運轉的不同位置的行星進行了模擬演示,並推算它們呆在宜居帶中的時間長短。

  美國康奈爾大學卡爾-薩根研究所科學家拉姆塞斯-拉米雷茲認為,天文學家通常研究那些處於“中年”階段的恆星,比如我們的太陽。但是,要想找到宜居的世界,人們必須要研究所有不同“年齡段”的恆星。“當一顆恆星變老變亮時,宜居帶會不斷向外移,這可能給某個行星系統帶來第二次生命。在我們的太陽系外層區域中,現有的天體都處於冰凍狀態,比如土衛二、木衛二以及其它環繞木星和土星運行的衛星。”

在未來數十年億后,太陽將變成一顆紅巨星,讓遙遠的世界,如木星、土星、海王星以及它們的衛星變得溫暖起來。這就可能建立起一個新的紅巨星宜居帶,其中包括了木星、土星、海王星等。  在未來數十年億后,太陽將變成一顆紅巨星,讓遙遠的世界,如木星、土星、海王星以及它們的衛星變得溫暖起來。這就可能建立起一個新的紅巨星宜居帶,其中包括了木星、土星、海王星等。
開普勒太空望遠鏡發射於2009年3月。開普勒太空望遠鏡發射於2009年3月。

  根據主恆星的質量不同,行星與它們的衛星可能會在宜居帶範圍內徘徊大約90億年。比如,地球已經在太陽系宜居區內呆了大約45億年。在此過程中,生命的形式也發生了很大變化。天文學家利用美國宇航局開普勒太空望遠鏡發現的最古老的系外行星已有110億年曆史。

  拉米雷茲介紹说,“我們的模型預測,當恆星最終離開恆星進化的‘主序列’,逐漸變成紅巨星時,宜居區也在向外擴展。太陽系目前的宜居區範圍,大概介於金星軌道之外到火星軌道之間。然而,在紅巨星階段(對於太陽來说,這大約發生於70億年之后),恆星將變得越來越大、越來越亮,因此宜居帶會逐漸向恆星系的外層區域移動,即外層區域內的行星和衛星將進入宜居帶中。任何最初的冰凍世界,比如土衛二和木衛二,都將融化,其表面此前存在的生命都將暴露於大氣中。這樣,紅巨星階段,這個恆星系統的生命將迎來第二次生命。”

  不過,拉米雷茲也承認,隨着宜居帶的外移,可能會發生更多不利於生命存在的奇怪事情。比如,密集的恆星風將破壞行星的大氣層。此外,由於紅巨星質量變輕,行星也將逐漸向外層空間移動。“我們的模型顯示,即使出現這些奇怪的事情,在整個紅巨星階段一些行星至少可以保留它們的大氣層。這就是我們研究工作的希望所在。在我們的研究基礎上,天文學家將能夠對所有已知紅巨星的現狀進行分析,並利用我們的模型預測恆星的大概年齡。”

近期,開普勒太空望遠鏡發現了1284個系外行星。近期,開普勒太空望遠鏡發現了1284個系外行星。

  行星多樣性表明,在其它恆星周圍,可能存在與我們地球大小相當的冰凍行星。隨着這些恆星逐漸變老,那些冰凍的行星就可能變成宜居的星球。在未來數十年億后,太陽將變成一顆紅巨星,讓遙遠的世界,如木星、土星、海王星以及它們的衛星變得溫暖起來。這就可能建立起一個新的紅巨星宜居帶,其中包括了木星、土星、海王星等。

  卡爾-薩根研究所負責人、天文學家麗薩-卡爾滕格教授認為,“很久以后,我們的太陽將變成一顆紅巨星,並將地球變成一個生命無法存活的熾熱廢墟。然而,在我們的太陽系中,還有一些區域可以支撐生命的存在。”拉米雷茲解釋说,“對於像太陽這樣的恆星來说,一些較老的冰凍行星可能會在紅巨星宜居區內變得溫暖起來,並存在長達五億年時間。”(彬彬)

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