“外星地球”如何進化:距離我們最近的類地行星啥樣?

北京時間3月18日消息,據國外媒體報道,目前,科學家在一項最新研究中預測了外星“地球”的真實模樣,以及它將如何進化,當然,前提是如果存在這樣的星球。

圖中是藝術家描繪的比鄰星d特寫鏡頭,它環繞着紅矮星比鄰星(距離太陽系最近的恆星之一)運行,該行星被認為是由岩石構成,其質量大約是地球四分之一。圖中可看到環繞比鄰星的另外兩顆行星:比鄰星b,是一顆與地球質量相近,每11天環繞恆星運行一周,潛在生命宜居條件;比鄰星c,該行星環繞恆星一周需要5年時間。

圖中是藝術家描繪的比鄰星d特寫鏡頭,它環繞着紅矮星比鄰星(距離太陽系最近的恆星之一)運行,該行星被認為是由岩石構成,其質量大約是地球四分之一。圖中可看到環繞比鄰星的另外兩顆行星:比鄰星b,是一顆與地球質量相近,每11天環繞恆星運行一周,潛在生命宜居條件;比鄰星c,該行星環繞恆星一周需要5年時間。

為了尋找宇宙中其他區域存在生命的證據,多年以來科學家一直致力於搜尋類似地球的星球,在最鄰近地球的半人馬阿爾法恆星系統,存在一顆科學家認為的“類地星球”——比鄰星b(Proxima b),這顆系外行星位於恆星周圍的宜居帶,意味着它環繞恆星運行的距離非常近,以至於液態水可能存在,但不會距離恆星太近,導致水分蒸發消失。

在這項最新研究中,科學家評估了半人馬座阿爾法恆星宜居帶一顆岩石行星的真實模樣。該研究團隊模擬了半人馬阿爾法恆星系統中一顆假設岩石行星的元素組成,研究人員利用恆星系統中三顆恆星中的兩顆(半人馬阿爾法A和半人馬阿爾法B)的真實光譜數據模擬了這顆假設行星。這兩顆恆星與太陽非常相似,它們彼此環繞對方運行,第三顆恆星是比鄰星,是一顆較小、較暗的紅矮星,環繞着這一對較大恆星運行。紅矮星是宇宙中體積最小、溫度最低的矮星,也是宇宙中最常見的一種恆星。

由於這三顆恆星距離太陽系非常近,天文學家現已廣泛研究了該恆星系統和相關恆星,然而迄今為止,還沒有在半人馬阿爾法A或B恆星周圍發現任何被證實的行星,但科學家已經在比鄰星附近發現3顆潛在的岩石行星,該發現引起了科學家的濃厚興趣,他們猜測這些行星可能適宜生命存在。

但這項研究聚焦的是環繞兩顆類太陽恆星系統的軌道天體,目前科學家知道這兩顆恆星包含着構成岩石的元素,例如:鐵、鎂、硅,以及氫、碳和氧等揮發物,宇宙揮發物通常是指容易汽化的化學物質。利用當前現有數據,研究人員分析了環繞該雙星系統的岩態行星可能是什麼模樣,前提是這樣的岩態行星可能存在。

這顆假設的行星被命名為“Alpha-Cen-Earth”,研究人員依據其所處宇宙環境,推測它的內部結構、礦物成分,甚至大氣構成,以及理解其長期演變和潛在宜居性的至關重要特徵。

而且,研究人員發現如果在半人馬阿爾法恆星系統中某顆恆星周圍存在類似的岩態行星,它的化學成分很可能與地球相似。他們預測“Alpha-Cen-Earth”存在一個富含硅酸鹽的地幔層,並且富含石墨和鑽石等重碳物質,此外,他們還認為,這顆行星的岩石內部具有與地球相似的蓄水能力。然而,這顆假設的系外行星與地球有一些明顯差異,科學家們估計,與地球相比,該行星可能存在一個較大的鐵核,較少的地質活動,可能沒有任何板塊構造。

同時,研究人員還評估稱,在這顆行星形成初期,其大氣層主要成分是由二氧化碳、甲烷和水組成,這與地球25億年前生命誕生時的大氣層十分相似。

雖然該項研究聚焦的是一顆假設行星,但這些預測數據使研究小組能夠依據我們掌握的鄰近恆星系統的具體信息,進一步探索可能存在的生命跡象。目前這項最新研究報告發表在3月10日出版的《天體物理學雜誌》上。