
一些係外行星有一麵永遠麵向它們的恒星,而另一麵永遠處於黑暗中。這些永久的白天和黑夜區域之間的環形邊界被稱為“終止區”在《天體物理學雜誌》的一篇新論文中,加州大學歐文分校的物理學和天文學研究人員表示,這個區域有可能支持外星生命。Ana Lobo / UCI
(神秘的地球uux.cn)據美國物理學家組織網(by University of California, Irvine):在一項新的研究中,加州大學歐文分校的天文學家描述了外星生命如何有可能存在於遙遠的係外行星上一個被稱為“終結者區”的特殊區域內,這是行星上的一個環,其中一麵總是麵對其恒星,另一麵總是黑暗。
“這些行星有一個永久的白天和一個永久的黑夜,”安娜·洛博說,她是UCI物理學和天文學部門的博士後研究員,領導了這項剛剛發表在《天體物理學雜誌》上的新工作。Lobo補充說,這種行星特別常見,因為它們存在於夜空中約70%的恒星周圍,即所謂的M矮星,它們比我們的太陽相對暗。
終結者是地球白天和黑夜的分界線。終止區可能存在於太熱和太冷之間的“恰到好處”的溫度區域。
“你想要一個處於擁有液態水的最佳溫度的星球,”Lobo說,因為據科學家所知,液態水是生命的必要成分。
在終結者行星的黑暗麵,永恒的夜晚會導致溫度驟降,這可能會導致任何水凍結成冰。行星總是麵對其恒星的那一麵可能太熱,水無法長時間保持開放。
“在這顆行星上,白天可能會非常炎熱,遠遠超出了適宜居住的範圍,而夜晚將會非常寒冷,可能會被冰覆蓋。你可以在夜間看到大冰川,”Lobo說。
Lobo和UCI大學物理學和天文學副教授Aomawa Shields一起,使用通常用於模擬我們地球氣候的軟件模擬了終結者行星的氣候,但做了一些調整,包括減緩行星的旋轉。

表麵溫度(°C),以星下點為中心繪製。黑線表示終結者。Credit: The Astrophysical Journal (2023). DOI: 10.3847/1538-4357/aca970
這被認為是天文學家第一次能夠證明這樣的行星能夠維持局限在這個終結者區域的可居住氣候。曆史上,研究人員主要研究海洋覆蓋的係外行星,以尋找適合居住的候選行星。但是現在Lobo和她的團隊已經證明了終結者行星也是可行的生命避難所,這增加了尋找生命的天文學家的選擇。
“我們試圖將注意力吸引到更多水資源有限的星球上,盡管沒有廣泛的海洋,但可能有湖泊或其他較小的液態水,這些氣候實際上可能非常有前途,”Lobo說。
Lobo補充說,這一發現的一個關鍵是精確定位哪種類型的終結帶行星可以保留液態水。研究小組發現,如果行星大部分被水覆蓋,那麽麵對恒星的水可能會蒸發,並在厚厚的蒸汽層中覆蓋整個行星。
但如果有陸地,這種效應應該不會出現。
希爾茲說:“安娜已經證明,如果地球上有很多土地,我們稱之為‘終結者適宜居住’的場景就更容易存在。”“我們團隊發現的這些新的奇異的可居住狀態不再是科幻小說中的東西——安娜已經做了工作來證明這種狀態可以是氣候穩定的。”
認識到終結帶是潛在的生命避難所也意味著天文學家需要調整他們研究係外行星氣候以尋找生命跡象的方式,因為生命創造的生物特征可能隻存在於行星大氣的特定部分。
這項工作還將有助於指導團隊使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡或美國宇航局目前正在開發的大型紫外線光學紅外巡天望遠鏡等望遠鏡搜索可能存在外星生命的行星。
“通過探索這些奇異的氣候狀態,我們增加了在不久的將來找到並正確識別可居住星球的機會,”Lobo說。