在一项新的研究中,加州大学欧文分校的天文学家描述了地外生命如何有可能存在于遥远的系外行星上,该区域位于一个称为“终结区”的特殊区域内,该区域是行星上的一个环,其一侧始终朝向其恒星,并且总是黑暗的一侧。

天文学家说遥远行星上的终结者地带可能孕育生命

“这些行星有一个永久的白天和一个永久的夜晚,”UCI物理与天文学系的博士后研究员AnaLobo说,她领导了这项刚刚发表在《天体物理学杂志》上的新工作。Lobo补充说,这样的行星特别常见,因为它们存在于恒星周围,而这些恒星占夜空中所见恒星的70%——即所谓的M矮星,它们比我们的太阳相对暗。

终结者是地球白天和夜晚的分界线。终结区可能存在于太热和太冷之间的“恰到好处”的温度区中。

Lobo说:“你需要一颗温度恰好适合液态水的行星,”因为据科学家所知,液态水是生命必不可少的成分。

在终结者行星的黑暗面,永恒的夜晚会导致温度骤降,这可能导致任何水都结冰。地球始终面向其恒星的一侧可能太热,以至于水无法长时间保持在露天状态。

“在这颗行星上,白天可能会非常炎热,远远超出宜居性,而夜晚会很冷,可能被冰覆盖。夜晚可能会有大冰川,”Lobo说。

Lobo与UCI物理学和天文学副教授AomawaShields一起,使用通常用于模拟我们自己星球气候的软件模拟了终结者行星的气候,但进行了一些调整,包括减缓行星自转。

据信,这是天文学家首次能够证明此类行星能够维持局限于该终结区的宜居气候。从历史上看,研究人员主要研究被海洋覆盖的系外行星,以寻找适合居住的候选行星。但现在Lobo和她的团队已经证明终结者行星也是生命的可行避难所,这增加了寻找生命的天文学家必须选择的选择。

“我们正试图引起人们对更多水资源有限的行星的关注,尽管这些行星没有广阔的海洋,但可能有湖泊或其他较小的液态水体,这些气候实际上可能非常有前途,”Lobo说。

Lobo补充说,这一发现的一个关键是准确指出什么样的终结区行星可以保留液态水。如果行星大部分被水覆盖,那么研究小组发现,面向恒星的水很可能会蒸发并在整个行星上覆盖一层厚厚的水蒸气。

但如果有陆地,这种效应就不会发生。

希尔兹说:“安娜已经证明,如果地球上有很多土地,我们称之为‘终结者宜居性’的情景就会更容易存在。”“我们的团队正在发现的这些新的和奇异的宜居性状态不再是科幻小说中的东西——安娜已经完成了工作来证明这些状态可以在气候上保持稳定。”

认识到终结区是生命的潜在港湾也意味着天文学家将需要调整他们研究系外行星气候以寻找生命迹象的方式,因为生命创造的生物印记可能只存在于行星大气的特定部分。

这项工作还将有助于为未来使用詹姆斯·韦伯太空望远镜或美国国家航空航天局正在开发的大型紫外线光学红外测量望远镜等望远镜的团队提供信息,因为他们正在寻找可能拥有地外生命的行星。

“通过探索这些奇异的气候状态,我们增加了在不久的将来找到并正确识别宜居行星的机会,”Lobo说。