发现一颗地球大小的系外行星Gliese?b,这是一个寻找生命“不错的地方”

作者:小菜 更新时间:2024-05-24 点击数:
简介:新发现的地球大小的系外行星格利泽12b及其红矮星母恒星的插图。

(图片来源:uux.cn/Robert Lea(与Canva共同创作))(

【菜科解读】

发现一颗地球大小的系外行星Gliese 12b,这是一个寻找生命“不错的地方”


新发现的地球大小的系外行星格利泽12b及其红矮星母恒星的插图。

(图片来源:uux.cn/Robert Lea(与Canva共同创作))


(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(Robert Lea):科学家利用美国国家航空航天局的太空望远镜发现了一个诱人的世界。

它大约有地球那么大,离我们的太阳系非常近,而且可以像我们所知的那样舒适地生活。


这颗名为Gliese 12b的太阳系外行星或“系外行星”围绕着一颗小而冷的红矮星运行,该恒星位于距离地球约40光年的双鱼座。

该团队通过美国国家航空航天局的凌日外行星探测卫星(TESS)发现了这颗系外行星,据估计其宽度约为地球的1.1倍,与我们的行星以及金星相似,金星通常被称为我们世界的太阳系“双胞胎”


格利泽12b围绕其恒星格利泽12运行,距离如此之近,以至于其一年只持续12.8个地球日。

然而,由于红矮星格利泽12的大小只有太阳的四分之一左右,它也比我们的恒星凉爽得多。

这意味着,尽管格利泽12b与红矮星母恒星的距离仅相当于太阳和地球之间距离的7%,但它仍处于行星系统的宜居带内。

宜居带也被称为“金发姑娘带”,是指恒星周围既不太热也不太冷的区域,行星无法容纳液态水,而液态水是我们所知的生命的重要组成部分。

不过,重要的是,发现格利泽12b的两个团队还不能确定它是否有大气层。

因此,目前尚不清楚这个世界是否适合居住,但研究人员持谨慎乐观的态度。


“最有趣的是,这是一颗真正在附近的行星;事实上,它是距离地球最近的凌日行星之一,”伦敦大学学院科学家拉里萨·帕莱索普告诉Space.com,她与南昆士兰大学天体物理学家希希尔·多拉基亚共同领导了这项研究。

“它要么在恒星的宜居带内,要么就在恒星的边缘——所以,它可能是宜居的。


如果地球和金星有一个孩子


科学家在格利泽12b穿过或“凌日”其母红矮星表面时发现了它。

这些凌日会引起TESS擅长发现的光线的微小下降。

Palethorpe补充说,当团队进入这个项目时,他们不知道行星的轨道周期或大小。


她继续说道:“发现它的大小与地球如此相似,真是一个惊喜。

”。

“所以能够确定这一点真的很好,但我认为特别是知道,就宜居性而言,它可能位于地球和金星之间,真的很令人兴奋。


Gliese 12b接收到金星从太阳获得的辐射的85%左右,但被认为其表面温度要低得多,为107华氏度(42摄氏度),而金星的表面温度为867华氏度(464摄氏度)。


尽管地球和金星都在太阳的宜居带内,但其中一个可以支持生命并拥有有利的大气层,而另一个则是一个荒凉的地狱景观,温度高到足以融化铅。

研究格利泽12b可以帮助我们理解为什么会出现这种情况。


Palethorpe补充道:“Gliese 12b也可以教会我们很多关于我们自己的太阳系是如何发展的。

”。


发现一颗地球大小的系外行星Gliese 12b,这是一个寻找生命“不错的地方”


新发现的系外行星Gilese 12b的可能大小(图片来源:uux.cn/NASA/JPL Caltech/R.Hurt(Caltech IPAC))


该团队现在将调查格利泽是否有大气层,但早期迹象表明,如果有,大气层将相对稀薄。

然而,也许令人惊讶的是,缺乏厚厚的大气层对地球的宜居性前景来说是个好消息。


Palethorpe的伦敦大学学院研究员Vincent Van Eylen告诉Space.com:“我们知道一些行星的氢大气层非常厚,覆盖了整个行星。

这种非常厚的气层实际上对宜居性来说是个坏消息。

通常,这些行星的大小是地球的两到三倍。

Gliese 12b是地球的实际大小,所以它可能没有这么厚的大气层。

”。


“它可能没有大气层,这对宜居性不利,也可能有这种稀薄的大气层,有点像地球的大气层。


尽管如此,即使格利泽12b没有大气层,它仍然可能是推进我们在银河系其他地方寻找生命的重要测试对象。

这是因为,作为一颗红矮星,它所围绕的恒星恰好是我们银河系中最常见的恒星形式——但对于红矮星行星系统,我们所知相对较少。


红矮星周围的生命


在银河系中,红矮星是最大的恒星家族,它们的核心仍在将氢融合为氦,这一过程定义了恒星的所谓“主序星”寿命。

据估计,我们银河系中60%至70%的恒星是像格利泽12这样的红矮星,在距离地球最近的30颗恒星中,至少有20颗是红矮星。


Van Eylen补充道:“了解小恒星周围的行星,它们可能是什么样子,以及这些行星是否有生命,这很有趣。

”。


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红矮星的官方名称为K型或M型恒星,其质量约为太阳质量的7.5%至50%。

相对于太阳,这种低质量意味着这些恒星的燃烧温度较低,仅达到6380华氏度(3500摄氏度),而我们恒星的温度为9900华氏度。

例如,格利泽12的表面温度大约是太阳的60%。


这种较低的温度意味着,昏暗的红矮星可以作为主序星存在的时间比太阳等中等质量恒星长得多。

尽管太阳的寿命预计约为100亿年,但红矮星的寿命预计是这一时期的几十倍,甚至数百倍。

有时,这个数字可以延伸到数万亿年。

这意味着,与在较大主序星周围的行星上相比,在围绕红矮星运行的行星上,生命将有更多的时间发展。


但是,对于围绕红矮星运行的系外行星的生命前景来说,这并不全是好消息。


发现一颗地球大小的系外行星Gliese 12b,这是一个寻找生命“不错的地方”


一颗年轻的红矮星猛烈喷发,向围绕它运行的系外行星发出强烈的辐射。

(图片来源:uux.cn美国国家航空航天局、欧空局和D.Player)


尽管红矮星在其恒星成年期比太阳凉爽,但据信它们比我们的恒星狂野得多。

这类恒星被认为具有高度的磁活动性,以X射线的形式爆发出频繁而强大的高能光耀斑。

这些X射线可以猛烈地剥离红矮星附近行星的大气层。


此外,最近的研究表明,即使是多年保持平静的红矮星,也可能突然爆发出比太阳耀斑强大100到1000倍的超新星。

这些喷发在这类恒星的年轻人中更为常见,即使在宜居带,也能剥离大气层和沸腾液态水。


不过,目前,参与发现格利泽12b的两个团队都认为,这颗红矮星在轨道上相对平静,这对这颗系外行星拥有大气层的机会来说可能是个好消息。


红矮星系外行星是TESS的好目标


红矮星比太阳等恒星更冷,因此它们的宜居带离恒星更近,这一事实实际上使TESS及其行星搜寻凌日方法更容易探测到它们周围的系外行星。


Palethorpe说:“我们对探测离宿主恒星较近的行星有偏见,主要是因为它们凌日更频繁。

当我们发现因为它们是较小的恒星而围绕红矮星运行的行星时,凌日的亮度会更大。

”。

“因为红矮星略冷,宜居带比我们这种太阳更靠近恒星,这意味着我们更有可能用TESS探测到宜居带内的行星。


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一幅插图显示,美国国家航空航天局系外行星猎人TESS正在检查一颗红矮星(图片来源:uux.cn/Robert Lea(与Canva共同创建)/美国国家航空和宇宙航行局)


该团队将不得不求助于TESS以外的其他仪器来进一步调查这颗行星。

他们还将改用一种不同的系外行星探测方法,以更好地定义Gliese 12b的特征。

其中一种方法被称为“径向速度法”,它利用行星在引力作用下牵引恒星时导致恒星运动的微小摆动。


Palethorpe说:“我认为下一步真正要确定行星的质量。

作为北半球(Harps North)高精度径向速度行星搜索器团队的一部分,我们已经在积极地进行这项工作,该团队是一台径向速度望远镜。

”。

“然后,我们还得到了欧洲南半球天文研究组织(ESPRESSO)的另一个提议,这是另一个径向速度望远镜。

所以,希望通过径向速度观测,我们能做到这一点。


Palethorpe和Van Eylen还希望有时间使用詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)进一步研究该行星的大气层。

这是可能的,因为当格利泽12b凌日其恒星表面时,穿过其大气层的光将携带大气层中元素的特征指纹。


这一过程被称为“透射光谱”,Gliese 12b只是少数几个距离足够近的温带类地世界之一。


发现一颗地球大小的系外行星Gliese 12b,这是一个寻找生命“不错的地方”


Trappist-1行星系统的比较,这些行星围绕红矮星运行,与Gliese 12b有相似之处(图片来源:uux.cn/NASA/JPL Caltech)


JWST目前正在对TRAPPIST-1系统中的七颗类地行星进行类似的调查,这些行星距离我们大约40光年。

这些行星与格利泽12b相似之处在于,它们中的许多行星不仅位于恒星的宜居带内,而且该恒星也是一颗小而冷的红矮星。


Van Eylen说:“我认为,通过JWST,我们将至少获得一些关于这颗行星大气层的线索,我认为,这将是最令人兴奋的事情,因为它已经被发现了。

”。


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当谈到格利泽12b宿主生命的可能性时,这两位科学家非常谨慎。

毕竟,我们对这个世界的理解和能够探测系外行星大气层中生命迹象的方法都还处于早期阶段,即使是像格利泽12b这样相对较近的大气层。


Palethorpe总结道:“我认为Gliese 12b将教会我们很多关于生活的知识,但我们不能肯定地说什么。

我认为这非常令人兴奋,我们绝对应该期待更多关于Gliese 12 b的研究。

”。

“这不是一个开始寻找生命的好地方。


这两个团队的研究于周四(5月23日)发表在《皇家天文学会月报》和《天体物理杂志快报》上。

地球与月球:相辅相成的宇宙共生体

在浩瀚宇宙中,地球与月球这对相距38.4万千米的天体,以独特的方式演绎着相辅相成的共生关系。

从地质演化到气候调节,从生物节律到空间探索,月球的存在深刻塑造了地球的生态特征与文明进程,而地球的引力场与磁场又为月球的演化提供了稳定框架。

这种跨越45亿年的协同进化,构成了太阳系中最具启示性的天体互动范例。

一、引力交互:塑造地球生态的隐形之手月球对地球的引力作用堪称地球生态系统的"无形建筑师"。

根据NASA喷气推进实验室的精确测量,月球引力引发的潮汐力使地球海洋每天经历两次涨落,潮差幅度最高可达13米(如加拿大芬迪湾)。

这种周期性运动不仅塑造了海岸线地貌,更深刻影响着海洋生态系统的物质循环——潮间带生物通过潮汐获取食物与氧气,珊瑚礁借助潮汐水流进行营养交换。

在地质层面,月球引力引发的地球自转减速效应具有深远影响。

地球自转速度每世纪减缓约1.7毫秒,这种变化虽微小却持续累积。

地质记录显示,40亿年前地球自转周期仅6小时,而月球的存在使这一数值逐渐稳定至24小时。

这种变化直接影响了地球的板块运动模式,使得洋中脊扩张速率与俯冲带活动强度形成动态平衡,维持着地球磁场的持续生成。

月球引力场对地球大气层的扰动作用同样不可忽视。

通过激光雷达观测发现,月球引力可引发大气电离层电子密度出现周期性波动,这种"气潮"效应影响着无线电通信质量。

更值得关注的是,月球引力对地球磁场的影响机制:当月球轨道偏心率达到0.0679时(约每18.6年周期),地球磁层顶位置会发生显著偏移,这种变化可能影响极光活动强度与空间天气事件的发生频率。

二、气候调节:月球周期与地球节律的协同月球轨道参数对地球气候的影响存在多尺度特征。

在千年尺度上,米兰科维奇循环理论揭示了月球引力作用下的地球轨道偏心率、黄赤交角变化如何驱动冰期-间冰期转换。

当月球轨道偏心率达到极值时,地球接收的太阳辐射分布出现显著差异,这种变化通过冰川反馈机制引发全球气候突变。

在年际尺度上,月球相位与季风系统存在微妙关联。

印度季风区的降水强度与月球朔望周期呈现0.3的相关性,这种关联可能源于月球引力对海洋-大气相互作用的影响。

当新月与满月期间,海洋热盐环流强度出现0.5%的周期性变化,这种变化可能通过厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)系统影响全球气候。

月球周期对生物圈的影响更具启示性。

珊瑚礁年轮记录显示,生物钙化速率与月球周期存在14.76天的共振周期,这种生物钟机制使珊瑚能够精确预测潮汐变化。

更令人惊奇的是,人类睡眠周期中的褪黑素分泌节律与月球朔望周期存在0.08的相位滞后,这种跨物种的节律同步现象暗示着月球引力可能通过地磁场作用于生物体。

三、地质演化:月球起源与地球板块运动的耦合大碰撞假说为理解地月关系提供了关键框架。

根据阿波罗计划带回的月球岩石样本分析,月球玄武岩的氧同位素组成与地球地幔完全一致,这种"基因"相似性支持了火星大小天体撞击地球形成月球的假说。

撞击产生的能量相当于1亿亿吨TNT当量,形成的岩屑环在引力作用下聚集成月球,这一过程同时改变了地球的自转轴倾角与板块运动模式。

月球的存在对地球板块运动具有稳定作用。

数值模拟显示,若失去月球引力,地球自转轴倾角将在0-85之间剧烈摆动,这种混沌运动将导致极端气候事件频发。

月球引力场通过潮汐摩擦消耗地球自转动能,使自转轴倾角稳定在23.51.3范围内,这种稳定性为生命演化提供了必要条件。

月球对地球内部结构的影响存在深层机制。

地震层析成像揭示,月球引力引发的潮汐力使地幔对流速度降低3%,这种变化影响了地核热对流模式。

月球的潮汐锁定效应使地球自转产生的科里奥利力方向保持稳定,这种稳定性对板块运动边界的形成与演化具有关键作用。

四、空间探索:月球基地与地球未来的共生关系月球作为深空探测的战略支点,其资源开发对地球可持续发展具有战略意义。

月球南极-艾特肯盆地存在约66亿吨水冰资源,这些水冰经电解可生产氧气与氢气,不仅能满足月球基地生命维持需求,还可作为深空探测的推进剂。

根据NASA的"阿尔忒弥斯计划",到2030年将建立可持续运行的月球科研站,这标志着人类首次在地球外天体建立永久性设施。

月球资源开发对地球能源结构转型具有潜在影响。

月球土壤中富含的氦-3是核聚变反应的理想燃料,100吨氦-3即可满足全球一年能源需求。

中国嫦娥五号带回的月球样品分析显示,月壤中氦-3含量高达20ppb,这种清洁能源的开发将彻底改变地球能源格局。

月球基地建设将推动空间技术革命。

月球低重力环境(1/6g)为材料科学提供了独特实验平台,3D打印技术在月壤利用方面已取得突破,可实现就地取材建造栖息地。

月球轨道空间望远镜阵列的部署将使人类对宇宙暗物质、暗能量的研究取得突破性进展,这种科学发现将反哺地球物理学与天文学的发展。

五、文明启示:地月关系对人类未来的昭示地月系统为人类文明提供了独特的时空坐标系。

月球周期作为最古老的天文历法,深刻影响了人类文化的形成。

从玛雅历法到中国农历,从伊斯兰历到犹太历,不同文明均将月球周期作为时间划分的基础。

这种天文历法不仅指导农业生产,更塑造了人类社会的宗教信仰与艺术创作。

月球作为地球的"太空实验室",为人类认知宇宙提供了天然平台。

月球无大气层的环境使天体观测不受大气湍流影响,阿波罗17号任务拍摄的"蓝色弹珠"照片改变了人类对地球的认知。

月球基地的建设将推动人类开展地外生存实验,这种经验积累对未来火星殖民具有直接参考价值。

地月关系揭示了文明发展的辩证法则。

月球对地球的潮汐作用既带来自然灾害,也创造了生态机遇;月球资源的开发既可能缓解地球资源危机,也可能引发新的地缘政治冲突。

这种双重性提示人类在追求科技进步的同时,必须建立可持续发展的伦理框架。

结语地球与月球的共生关系构成了宇宙中最精妙的协同进化范例。

月球作为地球的"时空标尺",通过引力作用塑造着地球的生态节律;作为"能量纽带",通过资源开发推动着地球的文明跃迁;作为"文明镜鉴",通过空间探索启示着人类的未来方向。

这种相辅相成的关系不仅体现了自然法则的精妙,更昭示着文明发展的辩证法则:在危机中孕育机遇,在限制中创造可能。

当我们仰望星空时,看到的不仅是两个天体的永恒舞蹈,更是宇宙智慧给予人类的最深刻启示。

地球上“美丽且充满生机”的“伤疤”——东非大裂谷

一个人的脸上如果有一道疤痕,TA必定会对其厌之又厌,因为人们会觉得这道疤痕会破坏那张完美的脸蛋。

在意之甚,以至于心理扭曲都有可能。

可在我们的地球母亲的脸上,有一道长长的“伤疤”,它不是“丑陋”的代名词,而是一道“美丽且充满生机”的“伤疤”! 1.形成 如果从卫星上俯瞰东非大裂谷这个世界陆地最大断裂带,它真的犹如一道巨大的疤痕横列在东非草原上。

在地质构造运动中,地幔中的岩浆会往地面上涌,迫使部分地壳上隆,部分下陷,到一定程度之后就会发生断裂,大裂谷由此形成。

东非大裂谷确实是地球上最深的峡谷,最深处可以达2000米以上。

许多人一定以为那里充满了险峻、幽暗,可这个深度是相较于海平面而言的,真正走到大裂谷地区的时候,你会发现这里充满了生机与活力。

2.生机 在大裂谷形成过程中,出现了很多火山。

火山表面看起来脾气很暴烈,可是它却是地球生命形成最重要的因素之一。

火山喷发出的气体改变了地球的大气成分,创造了生命耐以生存的大气层。

而喷发出来的火山灰富含各种微量元素,积淀之后就形成了肥沃的土壤,生命继而在这片沃土形成。

在大裂谷地区散落有很多火山、湖泊,裂谷的周边则是肥沃的草原。

有丰厚的水草自然就会有动物。

在广阔的大裂谷草原上,生存着种群数量极大的野生动物:斑马、角马、野牛、羚羊,当然还有猎豹、大象、秃鹫等等。

可以说大裂谷地区集中了非洲最丰富的植物和动物资源,一幅美丽的地球生态画卷活灵活现的展现在人们眼前。

通过对大裂谷的考察,一些科学家提出最早的人类就出现在大裂谷地区,通过迁移走向世界各地。

当然这样的假定遭到了很多其他理论的挑战,比如说多地起源说。

中国的科学家就提出人类的最初形成并不只在非洲一地,而是在很多地方不同时间出现。

毕竟如果人类最早在非洲形成,然后分布到世界各地,那么北京猿人属于最早一批人类的理论就站不住脚了。

3.新大陆 东非裂谷带正发生不断的延伸,最终非洲将分离出一个新的大路,已经是科学界不争的事实,只不过时间早晚而已。

有人推测可能是在一千万年以后,有人觉得可能会更久,但每年这种变化无时不刻的都在发生着。

在埃塞俄比亚偶尔会发生地震,表面地层裂开,不断延伸着断裂带。

4.马拉松之乡 丰富的自然资源似乎并没有给当地的人民带来多大的财富,这里的人们生活十分贫苦。

不过在大裂谷地区,尤其是在肯尼亚,人们找到了一种改变贫苦命运的方式:跑步。

在大裂谷地区,人们主要通过放牧获得经济来源,为了追逐适合的草原,当地的人民往往需要把牛羊驱赶到离家很远的地方,而过程中多是道路崎岖的山区。

为了能在日落前尽快赶回家里,长期以来这里的人们就炼成了极为娴熟的跑步技巧。

现在在大裂谷地区有专门的跑步学校,世界上很多知名的教练都来这里挑选选手。

他们在跑步运动中也创造了奇迹:世界上最出色的马拉松选手中,有超过一半是肯尼亚人,其中的大多数又来自于大裂谷地区。

相较于一些哗众取宠的跑马拉松的人,大裂谷地区的人民把跑步当作是一种改变命运的机会,赌上了自己的未来。

跑步对于他们来说是一种神圣的运动,他们真的是用生命在奔跑! 随机文章苏联外星婴儿事件,外星飞船逃生舱发现外星婴儿(1年后死)世界上十大最神秘的木乃伊,外星人木乃伊毁掉你的三观有些陨石为什么值钱,天外陨石有什么价值(最贵陨石30000元一克)历史上最廉价的防空武器之防空气球,铁索连接组建天空防御网络神仙修炼层次境界,鬼仙/人仙/地仙/金仙/大罗金仙/圣人/天道圣人

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