TRAPPIST-1系统中的大气层应该早就消失了

导读 Trappist-1 是一个迷人的系外行星系统。七个世界围绕着一颗距离我们仅 40 光年的红矮星运行。所有行星的质量和大小都与地球相似,其中三
2024-02-06 10:06:03

Trappist-1 是一个迷人的系外行星系统。七个世界围绕着一颗距离我们仅 40 光年的红矮星运行。所有行星的质量和大小都与地球相似,其中三四个行星可能适合居住。想象一下,探索一个由生命丰富的世界组成的系统,彼此之间的旅行距离很短。这是一个美妙的梦想,但一项新的研究表明,该系统中不太可能存在生命。更有可能的是,这些行星是贫瘠的,并且没有大气层。

自 2017 年发现以来,Trappist 系统引起了广泛关注,因为乍一看它似乎是一个完美的外星生命系统。许多温暖的地球世界,类似于我们的内太阳系。但一个问题是红矮星是否适合居住世界。红矮星比太阳冷得多,因此任何适宜居住的世界都需要非常靠近地围绕恒星运行。红矮星还具有强烈的太阳耀斑,可以在 X 射线和其他危险中烘烤附近的行星。生命能否在这些威胁下存活数十亿年?如果 Trappist-1 是典型的,那么答案似乎是否定的。

发表在《天文学与天体物理学》上的一项新研究着眼于特拉普派行星的潜在大气层。詹姆斯韦伯太空望远镜的观测证实,最内层的两颗行星缺乏任何有意义的大气层,但这是预料之中的。在我们自己的系统中,水星没有大气层。但人们普遍认为,Trappist-1 中温度更低、距离更远的世界可以维持大气层。因此,该团队寻求计算机模拟。

根据对Trappist-1 和其他红矮星的观测,作者计算了该恒星随着时间的推移可能发出的高能辐射量。然后,他们模拟了辐射对特拉普系外行星可能的早期大气的影响。由此,他们模拟了大气蒸发率。随着时间的推移,所有行星都会失去一些大气层,甚至地球也是如此。问题是多少以及多快。研究小组发现,对于特拉普派世界来说,答案是很多而且很快。

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