【菜科解读】

两个可能与地球类似的星球，距离我们竟然只有16光年

附近的宜居行星?天文学家发现了两颗新的地球质量的系外行星，它们围绕着附近一颗红矮星的可居住区域运行。

这颗恒星距离我们不到16光年。

这个艺术家的概念图展示了开普勒-186f，这是第一颗被发现的地球大小的行星，它围绕着另一颗恒星的可居住区域运行，距离大约558光年。

（图片NASA/ SETI研究所）

天文学家已经发现了越来越多的岩石系外行星，这些行星的大小与地球相似。

2022年12月15日，一个国际天文学家团队表示，他们在银河系附近又发现了两颗行星。

这些行星距离我们不到16光年，相对来说非常近!它们位于恒星的宜居带，即液态水可以存在的区域。

相比之下，比邻星b是最近的地球质量系外行星，距离4.2光年。

它的大小也与地球相似，并且位于其恒星的宜居带。

加那利群岛天体物理研究所的研究人员领导的团队发现了这一发现。

一篇新的同行评议论文已被《天文学与天体物理学》杂志接受发表。

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2个潜在的类地行星

这两颗新发现的行星分别是GJ 1002b和GJ 1002c，它们围绕着距离地球不到16光年的红矮星GJ 1002运行。

就恒星的距离而言，这是非常接近的。

这两颗行星的质量与地球相似，都在恒星的宜居带内运行。

这是恒星周围的区域，那里的温度可以让液态水存在于岩石行星上。

这一发现充实了之前的发现，表明在我们的星系中，大小和质量接近地球的岩石世界相当普遍。

加那利群岛天体物理研究所的首席作者Alejandro Suárez Mascareño说:

大自然似乎下定决心要告诉我们，类地行星是非常普遍的。

有了这两个，我们现在知道在离太阳很近的行星系统中有七个。

GJ 1002b绕其恒星运行一周需要10天，而GJ 1002c只需要21天多一点。

天文学家使用ESPRESSO 用于岩石系外行星和稳定光谱观测的梯队光谱仪和CARMENES Calar Alto用近红外和光学Échelle光谱仪对系外行星进行高分辨率搜索的M矮星望远镜仪器进行了详细的观测。

适合居住吗?是的。

有人居住吗?...我们不知道

这颗名为gj1002的恒星是一颗红矮星，比我们的太阳更小、更冷。

对于任何行星的宜居性来说，这听起来都不太好。

但红矮星也有自己的宜居带，就像类太阳恒星一样。

在这些区域内，液态水可以存在于行星表面。

红矮星的宜居带比我们太阳的宜居带离恒星更近。

合著者Vera María passsegger说:

gj1002是一颗红矮星，质量仅为太阳的八分之一。

它是一颗很冷、很暗的恒星。

这意味着它的宜居带离恒星非常近。

由于这两颗新发现的行星都在这个宜居带内运行，它们可能有适合生命生存的条件。

但是它们有生命吗?我们也不知道。

科学家说，除了温度之外，宜居性还取决于多种因素。

但可以肯定的是，位于宜居带内的行星是开始寻找我们所知道的生命证据的最佳地点。

因此，下一步可能是用巨大的韦伯太空望远镜研究这些星球，寻找它们是否存在生命的线索。

大气分析

这是好消息。

由于这两颗行星距离很近，科学家们可以研究它们的大气层。

合著者Jonay I. González Hernández指出，韦伯并不是唯一可以用来研究遥远世界大气的望远镜:

IAC参与的ESO ELT望远镜的未来安第斯光谱仪可以研究GJ 1002c大气中氧气的存在。

天文学家可以根据反射光或热辐射来分析大气。

在大多数情况下，行星需要在它们的恒星前面运行才能进行这种分析。

但也有其他方法，正如论文所说:

系外行星的大气特征通常是通过透射光谱进行的，这需要行星经过凌日。

然而，这并不是研究系外行星大气的唯一可能性。

近年来，有人提出，将高分辨率光谱仪与高角分辨率成像相结合，可以为研究太阳附近行星的大气开辟一条替代途径 Lovis et al. 2017。

gj1002是已知的少数几个有可能拥有宜居环境的行星的附近系统之一。

主星与太阳的距离使得这两颗行星的轨道角尺寸足够大，可以通过高对比度的高分辨率光谱仪器来研究它们的大气层，这些仪器包括未来用于ELT或LIFE任务的光谱仪ANDES。

团队合作

获得新的结果确实是一个团队的努力。

ESPRESSO和CARMENES对于观察GJ 1002b和GJ 1002c至关重要。

Mascareno说:

如果这两个小组中的任何一个独立完成这项工作，他们都会遇到很多困难。

联合起来，我们能够比单独行动走得更远。

在未来，LIFE 系外行星大型干涉仪任务也应该能够更密切地研究这些行星。

LIFE目前处于第一研究阶段。

这是ESO甚大望远镜 VLT使用的ESPRESSO 岩石系外行星和稳定光谱观测梯队光谱仪仪器。

（图片来源ESO）

总结:一个国际天文学家团队发现了两个距离地球最近的潜在类地行星，距离地球不到16光年。

BY:Paul Scott Andersonand

木星是气态行星，如果把木星上的气体全部吹走，会结果

比如说有人就提出了这样一个问题：既然木星是气态行星，那如果把木星上的气体全部吹走，会有什么结果呢？下面我们就来讨论一下。

首先要讲的是，所谓的气态行星并不是指全部是由气体构成的行星，而是指不以岩石或者其他类型的固体为主要成分、没有确定的固态表面的行星，也就是说，气态行星也是可以拥有固态核心的。

那么木星到底有没有固态核心呢？其实这个问题的答案也是科学家们很想知道的。

尽管以人类当前的科技水平，暂时还不能直接进入到木星深处去直接探索，但通过探测器在木星附近收集到的数据，我们还是可以间接猜测出木星的内部结构。

如上图所示，在探测器飞越木星的过程中，其发出的无线电信号会因为木星的引力变化而出现细微的多普勒频移，通过大量对照探测器的实际轨道和理论轨道的差异，就可以构建出木星的重力场模型，进而猜测出木星内部的质量分布。

科学家根据“先驱者10号”、“旅行者1号”、“旅行者2号”、“伽利略号”、“朱诺号”等多个探测器传回的数据猜测出，木星很可能存在一个由重元素构成的固态内核，其质量在地球的12倍至45倍之间注：这里的重元素是指比氢和氦更重的元素。

因此科学界普遍认为，木星应该有一个致密的固态核心，其外包裹着大量的氢和氦注：木星主要由氢和氦构成，其中氦占其质量的大约4分之1，其他的绝大部分都是氢。

由于随着深度的增加，木星上的物质会逐渐变得更热、也更致密，因此木星的结构应该是：最外层是气态的氢和氦，当深度增加到一定程度时，氢和氦就以液态存在，而在更深的位置，极端的压强会将氢原子中的电子“挤”出来，使得它们像金属一样可以导电，这种状态的氢也被称为“金属氢”，在此之下就是木星的固态核心大概如下图所示。

据此我们可以得出，木星上层的气体一旦消失，木星上的那些原来处于高压状态下的液态氢、液态氦以及“金属氢”都会因为失压而转变成气体，在这种情况下，如果把木星上的气体全部吹走，其结果就是木星会失去几乎所有的氢和氦，只剩下一个比原来小得多的固态核心。

值得一提的是，虽然我们人类目前并没有能力把像木星这样的气态行星上的气体全部吹走，但宇宙中那些能量巨大的太阳却可以做到。

从理论上来讲，假如一颗气态行星与其主太阳的距离太近，它的气体就会被主太阳不断地剥离，久而久之，这颗气态行星就会只剩下一个固态核心如果它有的话，科学家给这种奇特的天体起了一个奥秘的名字——“冥府行星”Chthonian planet。

有意思的是，我们有可能已经发现了一颗“冥府行星”。

这颗星球被命名为“TOI-849b”，距离地球大约730光年，由“凌星系外行星巡天卫星”TESS于2020发现，其主太阳被命名为“TOI-849”，是一颗与太阳相似的黄矮星。

观测数据表明，“TOI-849b”的体积与我们太阳系中的海王星差不多，但它的质量却大约是海王星的2.3倍，地球的39.1倍，密度约为5.2克/立方厘米，与像地球这样的岩石行星相当。

另一方面来讲，“TOI-849b”距离它的主太阳非常近，以至于其表面温度可以高达1530摄氏度左右，并且大约每18个小时，它就会完成一次公转。

所以我们可以做一个合理的猜测，“TOI-849b”曾经是一颗与木星相似的气态行星，后来因为某种原因迁徙到了距离其主太阳非常近的轨道，在此之后，它的气体就持续地被主太阳“吹”走，最终演化成了一颗“冥府行星”，而这也很可能就是木星上的气体被全部吹走后的结果。

好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。

既然木星是气态行星，那么人类发射的航天器能不能直接穿过木星

比如在太阳系内，水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星就是属于行星，而冥王星，则和谷神星、阋神星、鸟神星等一起属于矮行星。

穿越木星在太阳系内，位于火星和木星轨道之间还存在着数以十万计的小行星，我们称为小行星带。

当然，我们人类最为关注的还是八大行星，我们根据八大行星的物理性状可以分为两类，一类是和地球一样具有固体表面，岩石行星，称为类地行星，包括水星、金星和火星。

太阳系示意图另外一类就是和木星一样，是有气体来组成的行星，在太阳系内包括木星、土星、天王星和海王星，这些行星和类地行星来比，通常具有体积和质量更大，但是由于是气体组成，所以往往平均密度较小。

那么，既然木星是气态行星，那么我们人类发射的航天器，包括宇宙探测器，或者将来有可能发射的宇宙飞船，能不能直接穿过木星？太阳系八大行星目前来看，人类发射的航天器很难穿越木星，我们这里假设我们从木星的中心穿过。

虽然木星是一颗气态行星，那只是表明木星的主要组成成分是气体，主要是氢和氦，从木星的结构来看，最外面是包围整个木星的大气层，充满着气体，而且在不停的运动之中，形成气体旋涡，比如著名的“大红斑”。

木星南极洲而在木星大气层之下，随着越往木星内部，压力越来越大，气体被不断压缩，形成了液态金属氢，这需要的压力相当于25万个地球大气压，我们要用什么材料才干承受这种压力呢？如果再往木星内部前进，到了木星的中心，我们猜测虽然木星是一颗气态行星，但是其中心是有一个岩石核心，由硅酸盐和铁来组成。

所以在物体状态下，木星内部的高温、高压，以及岩石内核都不支持航天器穿越它。

木星内部结构木星在行星分类上，是一颗气态行星，但是这里的气态，并不是我们地球上所想象的像我们的大气层一样的气体。

我们知道，就算是地球上的大气层，当天宫一号从宇宙坠落，经过大气层时，也会因为剧烈摩擦而燃烧，更何况是更为稠密的木星大气层，所以，以目前的人类技术，别说穿越木星，连木星大气层这一关都过不了。

木星探测器“朱诺号”人类的认知是有限的，我们只能在现有的条件下进行假设，就像农业社会时期的人类，也无法想象现在的互联网时代。

那么，我们说无法穿越木星，也是基于当前的认知，说不定在将来，人类科技进步，就能实现。

朱诺号发射升空