成为红巨星的老化恒星会增加其光度,并对曾经位于恒星宜居带的行星造成严重破坏。当太阳变成红巨星并膨胀时,它的宜居带将进一步向外移动,这意味着地球可能会失去大气层、水和生命。但对于更远的行星来说,它们在宜居带的时代才刚刚开始。
这些新的宜居行星上是否有足够的时间出现生命?
虽然定义宜居性的方法有很多,但大多数研究人员都是以类似地球的条件为基础的。如果一颗行星从其恒星接收到适量的能量,那么如果它有合适的大气条件,它就可以容纳液态水。当太阳在主序星上运行时,地球的宜居性已经持续了数十亿年。
但明星也会老去。主序恒星开始耗尽燃料并进入巨分支。它们的光度增加,使先前冻结的行星和卫星变暖,并使液态水持续存在于其表面。这创造了一段适宜居住的时期。随着恒星的光度持续增加,这些行星将变得过于温暖,从而结束它们的宜居性。但事情不会持续太久。最终,恒星进入水平分支,其光度再次降低。在这段时间里,宜居带再次向内移动,这些先前冰冻的外部世界可以进入第二个宜居期。
新的研究着眼于这些不断变化的宜居带以及陷入其中的行星和卫星。它的标题是“外太阳世界的多个宜居阶段”。该论文发表在《天体物理学杂志》上,主要作者是瑞典乌普萨拉大学物理与天文学系的理论天体物理学家 Viktor Sparrman。
作者写道:“外部世界具有宜居表面气候的时间是评估外星生命出现可能性的关键。” 作为理解这些宜居期的一部分,作者使用了“宜居区时间”(TIHZ) 一词。“宜居带内的时间(TIHZ)是针对围绕类太阳恒星运行 5 到 45 个天文单位的外部世界计算的。”