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DDB-055研究人员发现了五个可能适合生命的双星系统

天文学与空间 2021-10-16 00:01:33

按边界 信用:CC0公共领域 大约半个世纪前,《星球大战》的创作者们想象了一颗维持生命的行星塔图因,围绕一对恒星运行

44年后的今天,科学家们发现了新的证据,证明五个已知的有多个恒星的系统,开普勒34,-35,-38,-64和-413,可能是支持生命的候选系统

一个新开发的数学框架使得纽约大学阿布扎比分校和华盛顿大学的研究人员能够证明,在天琴座和天鹅座中,那些距离地球2764到5933光年的系统支持一个永久的“可居住区”,一个围绕恒星的区域,在这个区域中液态水可以存在于任何尚未发现的类地行星表面

在这些系统中,开普勒-64已知至少有四颗恒星围绕其中心运行,而其他的有两颗恒星

众所周知,所有行星都至少有一颗海王星大小或更大的巨型行星

这项发表在《天文学和空间科学前沿》杂志上的研究证明了这样一个原则,即双星系统中巨型行星的存在并不排除潜在生命支持世界的存在

“生命极有可能在位于其系统可居住区内的行星上进化,就像地球一样

在这里,我们研究在九个已知系统中是否存在一个可居住区,其中有两颗或更多的恒星被巨大的行星围绕着轨道运行

我们首次表明开普勒-34、-35、-64、-413,尤其是开普勒-38适合于托管类似地球的有海洋的世界

纽约大学阿布扎比分校科学部的研究助理尼古拉·乔加卡拉科斯

科学共识是大多数恒星都有行星

自1992年以来,系外行星的发现速度越来越快:迄今已确认了4375颗,其中2662颗是美国宇航局的开普勒太空望远镜在2009-2018年探测银河系的任务中首次探测到的

美国宇航局的TESS望远镜和其他机构的任务已经发现了更多的系外行星,而欧洲航天局计划在2026年发射柏拉图号宇宙飞船来搜索系外行星

开普勒发现的太阳系外行星中有12颗是“环双星”,也就是说,围绕着一对接近的恒星运行

双星系统很常见,估计占所有恒星系统的一半到四分之三

到目前为止,在双星系统中只发现了巨大的系外行星,但很可能较小的类地行星和卫星只是逃脱了探测

多恒星系统内的引力相互作用,尤其是如果它们包含其他大型天体,如巨型行星,预计会使条件更加不利于生命的起源和生存:例如,行星可能会撞上恒星或脱离轨道,而那些幸存的类地系外行星将发展成椭圆形轨道,经历辐射强度和光谱的强烈周期性变化

“我们早就知道,没有巨大行星的双星系统有可能孕育可居住的世界

我们在这里展示的是,在这些系统的很大一部分中,类地行星即使在有巨型行星的情况下也能保持可居住性,”合著者伊恩·多布斯-迪克森教授说,他在纽约大学阿布扎比分校也是如此

Georgakarakos等人

在这里,我们以先前的研究为基础,来预测具有巨大行星的双星系统中永久可居住区的存在、位置和范围

他们首先推导出考虑恒星的类别、质量、光度和光谱能量分布的方程;巨大行星的附加引力效应;偏心率(I

e

轨道的椭圆度)、半长轴和假想的类地行星轨道的周期;落在大气层上的恒星辐射的强度和光谱的动力学;和它的“气候惯性”,即大气对辐射变化的反应速度

然后,他们观察了九个已知的带有巨大行星的双星系统,所有这些都是由开普勒望远镜发现的,以确定其中是否存在可居住区,并且“足够安静”以容纳潜在的可维持生命的世界

作者首次表明开普勒-34、-35、-38、-64和-413中存在永久可居住带

这些区域介于0

4-1

5天文单位(天文单位)宽,从0

距离双星的质心6-2 au

“相比之下,在开普勒-453和-1661这两个另外的双星系统中,可居住区的范围大约是预期大小的一半,因为这些系统中的巨型行星会破坏其他可居住世界的轨道

出于同样的原因,开普勒16号和1647号根本无法容纳更多的可居住行星

当然,生命有可能存在于可居住区之外或围绕巨型行星运行的卫星上,但这对我们来说可能是不太理想的房地产

华盛顿大学的齐格弗里德·伊格尔

“我们托管一个潜在可居住世界的最佳候选是双星系统开普勒-38,距地球约3970光年,已知包含一颗海王星大小的行星,”乔治·卡拉科斯说

“我们的研究证实,即使是拥有巨大行星的双星系统也是寻找地球2的热门目标

小心塔图因,我们来了!"

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