【菜科解读】

艺术家对围绕恒星运行的系外行星SPECULOOS-3b的看法。

这颗行星和地球一样大，而它的恒星略大于木星，但质量要大得多（图片来源：uux.cn莱昂内尔·加西亚）

（神秘的地球uux.cn）据美国生活科学网站（Sharmila Kuthunur）：天文学家发现了一颗地球大小的行星，它被大量辐射淹没，其大气层早已被侵蚀，光秃秃的。

我们所知道的生命不可能存在于这个酷热的世界上，但天文学家对它感兴趣还有另一个原因：他们可能首次能够研究太阳系外行星的地质。

这颗新发现的系外行星名为SPECULOOS-3 b，是一颗距离地球约55光年的岩石行星。

它每17个小时绕着宿主恒星旋转一周，但在这个星球上的白天和夜晚是无穷无尽的。

天文学家怀疑这颗行星与恒星潮汐锁定，就像月球与地球潮汐锁定一样。

只有一个白天总是面向星星，而夜晚则被锁在永恒的黑暗中。

望远镜观测显示，这颗系外行星的恒星是一颗70亿年前的红矮星，大约有木星那么大，其频繁辐射会将这颗行星烤到类似金星的温度。

天文学家在5月15日发表在《自然天文学》杂志上的这项新研究中报告称，因此，这颗行星可能在很久以前就很容易逃逸到太空中，并留下了一个没有空气、发出嘶嘶声的岩石球。

该研究的主要作者、比利时列日大学的天文学家Michaël Gillon告诉《生活科学》：“我们所知道的生命不可能出现在行星表面——无论是不是大气层——因为它无法维持大量的液态水。

”。

“这是一颗像水星一样光秃秃的岩石行星。

”

尽管SPECULOOS-3 b对生命并不友好，但天文学家表示，它离地球足够近，可以对其化学成分进行详细的后续研究，这将揭示这颗行星是否在地质上活跃过。

例如，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）已经计划进行的观测将能够确认地球上是否爆发了火山。

这将揭示像SPECULOOS-3 b这样的岩石行星是如何在微弱、轻质的恒星周围形成的，以及其中一些行星是否有利于生命，尽管它们离恒星很近。

吉隆说，研究人员在同一恒星系统中“密集搜索”了SPECULOOS-3 b的行星兄弟，但没有找到。

他指出，这些额外的行星可能存在，但它们太小或离宿主恒星太远，看不见。

一位艺术家对新发现的地球大小的系外行星SPECULOOS-3b围绕其红矮星运行的概念。

（图片来源：uux.cn美国航空航天局/喷气推进实验室加州理工学院）

一颗围绕着一颗冷恒星的热行星

自2011年以来，Gillon和他的同事使用分布在智利、加那利群岛和墨西哥的六台望远镜网络发现了SPECULOOS-3 b。

该网络被称为搜寻吞噬超冷恒星的行星，或SPECULOOS，与传统上每年12月6日圣尼古拉斯节送给儿童的比利时五香酥饼同名。

该项目的主要目标是探测围绕超冷矮星运行的岩石行星，超冷矮星的微小尺寸使望远镜更容易探测到轨道行星。

除了比太阳低数千度和暗数百倍之外，它们的燃料燃烧得很慢，最终寿命要长得多——大约1000亿年。

（大约45亿年后，当太阳死亡时，它的年龄大约为100亿年。

）

研究合著者、英国伯明翰大学系外行星学教授Amaury Triaud在一份声明中表示：“它们有望成为宇宙中最后一颗仍在发光的恒星。

”。

研究人员表示，它们超长的寿命为它们系统内的行星上出现生命提供了有利的窗口。

然而，它们的极度虚弱使它们难以学习。

为了发现SPECULOOS-3 b，墨西哥的一台SPECULOOS机器人望远镜在2021年连续五个晚上观察到宿主恒星的光线下降。

根据这项研究，当时出现了这颗新发现的行星绕轨道运行的最初迹象，一年后得到了证实。

麻省理工学院的研究科学家、研究合著者本杰明·拉克姆在麻省理工大学的另一份声明中说：“如果没有大气层，就不会有蓝天或云——它只会像月球表面一样黑暗。

”

吉隆说，SPECULOOS-3b是该项目发现的第九颗此类行星，该团队预计在未来几年还会探测到更多。

吉隆说，与该项目之前发现的行星一样，新发现的SPECULOOS-3 b“是JWST的绝佳目标”，其中包括著名的TRAPPIST-1系统中的一个七口之家，其中一些被认为可能适合居住。

“有了这个世界，我们基本上可以开始研究系外行星地质学，”研究合著者、麻省理工学院行星科学助理教授Julien de Wit在麻省理工的声明中说。

“这有多酷？”

全球3/4人口缺水？地球步入“水资源破产”时代

伊拉克南部的哈维宰沼泽原本因长期干旱而逐渐干涸。

（新华社/发） 报告发现，全球70%的主要含水层正在萎缩，且很多变化不可逆转。

据调查，世界上很多地区不仅超额支取雨水和融雪带来的年度“收入”，还在不断透支那些需要数千年才能回补的地下水“储蓄”。

这主要由农业发展以及城市向干旱地区扩张导致，而气候变化让这些本就缺水的地方愈发干旱。

在土耳其，过度抽取地下水已导致近700处出现塌陷坑。

该报告作者，联合国大学水、环境与健康研究所的卡维赫·马达尼说：“如今，作为人类水资源‘活期账户’的地表水已经见底。

我们从祖先那里继承的‘储蓄账户’——地下水、冰川等，也几乎被挥霍一空。

世界各地都已出现‘水资源破产’的迹象。

” 据统计，目前全球大约有40亿人每年至少遭遇一个月的缺水危机，而这进一步加剧了移民潮、地区冲突和社会动荡。

去年，伊朗经历了50年来最干旱的秋季。

大量用于农业的大坝和水井，几乎吸干了曾是中东地区最大湖泊的乌鲁米耶湖，也让伊朗全国的地下水储备濒临枯竭。

为此，伊朗政府甚至提出要疏散首都德黑兰的居民，并尝试通过人工降雨来增加降水量。

科罗拉多河的流量20年间锐减了20%。

在美国，科罗拉多河的流量过去20年间锐减了约20%，主要原因是降水减少与蒸发加剧。

这条河除了被洛杉矶等城市作为饮用水来源，其河水还被大量引入农田用于种植家畜饲料。

与越来越多的河流一样，现在的它已无力奔赴大海。

研究表明，提高农业用水效率的技术，比如滴灌、喷灌，反而可能增加总耗水量。

原因在于精准灌溉能让作物充分吸收水分，而传统的大水漫灌后，多余的水还能流回河道。

因此，有专家提出必须削减农业的总用水量，因为它占到全球水资源消耗量的70%。

然而，全球有一半粮食产自水资源储量持续下降的地区。

缩减农业用水规模，将倒逼各国推进经济多元化转型。

目前，全球超10亿人依靠农业维持生计，其中大多数人生活在低收入国家。

即使在多雨地区，水资源也正面临新的威胁：数据中心在大量消耗水资源，工业废水、生活污水、化肥和粪便则在持续污染水体。

过去几十年，因被改作农田而消失的湿地面积与欧盟相当，这让全球在防洪、粮食生产和碳储存等生态系统服务方面，付出了约5.1万亿美元的沉重代价。

在大多数情况下，枯竭的河流、湖泊、湿地和含水层，再也难以恢复原有水文状态。

而冰川持续消融与消失，将导致数亿人的供水短缺。

马达尼认为，人类必须更好管理水资源，在此之前，大多数国家需要先摸清家底，核算其水资源储量与用水总量。

科学家使用特殊方法首次探测“超级地球”表面，结果很离谱

科学家称，韦布太空望远镜的观测结果显示，一颗所谓的“超级地球”其表面看起来实际上可能与水星更为相似。

NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington LHS 3844 b是一颗比地球大30%的系外行星，也是一颗所谓的“超级地球”。

近日天文学家动用韦布望远镜，对这个距离我们约50光年的行星进行了首次表面热特征分析。

与以往进行的大气研究不同，这是人类首次对系外行星的表面进行直接分析。

分析结果出人意料，这个“超级地球”几乎毫无地球特色。

LHS 3844 b是一个拥有深色表面的荒芜世界，没有大气。

在某种程度上和太阳系的水星倒有些相似。

发现于2019年的LHS 3844 b环绕一颗低温红矮星运行，其一年只相当于11个地球日，且已被潮汐锁定——它的一个半球将永远朝向它的恒星，就像月球永远只用它的一个半球朝向地球一样。

因此，它的永昼面温度理论上可达725℃。

来自马克斯･普朗克研究所的Laura Kreidberg等科学家2023年和2024年在LHS 3844 b运行到恒星后方时对其进行了3次观测，他们使用韦布望远镜的中红外探测仪，对恒星炽热昼面产生的红外线进行了测量，并据此对它的表面特征进行了分析。

相关论文发表在今年5月4日的《自然：天文学》上。

通过与地球、月球和火星的已知矿物进行光谱比对，研究人员发现这颗行星的表面与富含硅和花岗岩的地球不同。

在地球上，地壳的形成通常与水推动的地质进程和板块运动有关，这会导致岩石发生循环，并使浅色的矿物上升到地表；

而LHS 3844 b的表面主要由玄武岩构成——玄武岩是一种深色火山岩，富含铁和镁，在月球和水星表面十分常见。

研究人员表示，在这颗行星表面，水十分稀少。

导致这一结果的原因尚不可知。

一种可能的情形是，LHS 3844 b的表面相对年轻，它可能被新近的火山活动重塑过，且还未被微陨石的撞击破坏。

但是此类过程会释放出二氧化碳或二氧化硫，而韦布并未探测到这些气体。

另一种可能是，这颗行星表面覆盖着一层厚厚的深色颗粒物。

这些颗粒物是在辐射和陨石撞击下，并且经历了漫长的岁月之后形成的——与月球或水星表面的情况相似。

如果没有大气层保护，行星表面会特别容易受到这种影响。

这一过程被称为“空间风化（space weathering）”，它会导致岩石分解，并使其颜色变得越来越深。

而这种情形需要行星表面在较长时间内保持地质稳定。

研究人员计划未来使用韦布进一步判断LHS 3844 b的表面特性，比如其表面岩石的状态是否相对完整，还是已经松散和风化。

参考 Astronomers Explore the Surface Composition of a Nearby Super-Earth https://www.cfa.harvard.edu/news/astronomers-explore-surface-composition-nearby-super-earth The dark and featureless surface of rocky exoplanet LHS 3844 b from JWST mid-infrared spectroscopy