科学家研究用化学方法找到潜在可居住系外行星

直径为地球1.7至3.5倍的行星有时被称为 “亚海王星”。在地球的太阳系中没有这个大小范围的行星,但科学家认为许多亚海王星有厚厚的大气层,可能掩盖了岩石表面或液体海洋。一项新的研究显示,在某些情况下,系外行星大气层中的化学物质可以揭示其表面是否存在液态水。

直径为地球1.7至3.5倍的行星有时被称为 “亚海王星”。在地球的太阳系中没有这个大小范围的行星,但科学家认为许多亚海王星有厚厚的大气层,可能掩盖了岩石表面或液体海洋。一项新的研究显示,在某些情况下,系外行星大气层中的化学物质可以揭示其表面是否存在液态水。

在我们的太阳系中,行星要么是小而有岩石的(如地球),要么是大而有气体的(如海王星)。但是在其他恒星周围,天文学家已经发现了介于两者之间的行星,它们是比地球略大但比海王星小的世界。这些行星可能有岩石表面或液态水海洋,但大多数行星顶部可能有比地球厚许多倍的大气层,而且是不透明的。

科学家研究用化学方法找到潜在可居住系外行星

在《天体物理学杂志》刊登的这项新研究中,研究人员展示了这些大气层化学成分如何能够揭示出地面特征,特别是哪些行星太热而无法支持液态水海洋。由于液态水是我们所知生命的一个必要成分,这项技术可以帮助科学家缩小潜在可居住系外行星的搜索范围。在我们银河系中,有4500多颗系外行星已被确认,还有7700多颗候选行星尚未被确认,但科学家估计,在我们的银河系中存在着数千亿颗系外行星。

美国宇航局一些配备光谱仪的太空望远镜可以揭示一个系外行星大气层的化学构成。这篇新论文显示了哪些化学物质可能揭示直径为地球1.7至3.5倍系外行星上的隐藏海洋。根据这项研究,大气层下的液态水海洋将留下更多的迹象,包括没有游离氨,它将被溶解在海洋中。研究人员发现,在合理的海洋pH值范围内,当下面有一个巨大的海洋时,大气中应该几乎没有氨气。

此外,大气中会有更多的二氧化碳而不是一氧化碳。如果我们看到热化学平衡的特征,我们会得出结论,这个星球太热了,不适合居住,反之亦然,如果我们没有看到热化学平衡的特征,同时看到溶解在液态水海洋中的气体特征,我们会把这些迹象作为可居住性强有力的证据。

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