马特·威廉姆斯，《今日宇宙》 冥王星及其在海王星轨道之外富含冰的小行星柯伊伯带的同道
信用:NASA 2017年，一个国际天文学家小组宣布了一项重大发现
基于多年的观察，他们发现特拉普斯特-1系统(一个距离地球40光年的M型红矮星)包含不少于7颗岩石行星
同样令人兴奋的是，其中三颗行星是在恒星的可居住区(HZ)内发现的，而且该系统本身已经有80亿年的时间来发展生命化学
与此同时，这些行星紧紧围绕一颗红矮星运行的事实，让人怀疑这三颗行星能否在很长时间内保持大气或液态水
根据一个国际天文学家小组的新研究，这一切都归结于行星形成的碎片盘的组成，以及彗星是否在其后分配水
负责这项研究的团队由MPIA马普天文研究所的塞巴斯蒂安·马里诺领导，成员包括来自剑桥大学、沃里克大学、伯明翰大学、哈佛-史密森尼天体物理中心和MPIA的成员
描述他们发现的研究最近出现在皇家天文学会的每月通知上
就太阳系是如何形成的而言，天文学家普遍认为它是在4
60亿年前由气体、尘埃和挥发物组成的星云(又名星云假说)
这个理论认为这些元素首先在中心聚集，经历重力坍缩产生太阳
随着时间的推移，剩余的物质形成了一个围绕太阳的圆盘，最终形成了行星
在太阳系的外围，地层留下的物体沉淀在一个巨大的带中，带中含有大量的冰锥——也称为柯伊伯带
根据晚期轰击理论，水被无数彗星和冰冷的物体从这个带中撞出，并被送入内部，从而被分配到地球和整个太阳系
如果特拉普斯特-1系统有自己的柯伊伯带，那么它理所当然地会涉及到类似的过程
在这种情况下，重力扰动会导致物体被踢出带，然后朝着七个行星移动，在它们的表面沉积水分
加上合适的大气条件，这颗恒星HZ中的三颗行星表面可能有足够的水
作为博士
马里诺通过电子邮件向《今日宇宙》解释道:“腰带的存在表明一个系统拥有大量的挥发物和水
这个水库通常位于系统的较冷区域，然而，有不同的过程可以将富含水的物质的一部分带到HZ行星附近并输送它们的内容物
发现一条彗星带表明这个水库最初就存在
" 三颗特拉普斯特-1行星——特拉普斯特-1e、f和g——位于其恒星所谓的“可居住区”
美国航天局/JPL信贷银行 然而，博士
马里诺还告诫说，今天没有这样的恒星带并不能证明一个系统没有足够的水来维持生命
完全有可能的是，在经历了数十亿年的进化之后，具有这样一个带的系统最初由于动力学事件而失去了它们
也有可能它们变得太暗而无法探测，因为随着时间的推移，带自然变得不那么厚重和明亮
为了寻找特拉普斯特-1系统周围的系外柯伊伯带的迹象，该小组依靠阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列收集的数据
这种阵列以能够以高灵敏度探测发射红外和无线电波长之间电磁辐射的物体而闻名
这使得阿尔玛能够看到表征碎片带的尘粒和挥发性元素(如一氧化碳)
它们通常太暗，在可见光下看不见，但会发出热辐射，因为它们从各自的恒星吸收热量
尽管阿尔玛很敏感，但研究小组没有发现特拉皮特一号周围有系外柯伊伯带的证据
“不幸的是，我们在特拉普斯特-1号附近没有探测到这一点，但我们的上限允许我们排除该系统最初在类似柯伊伯带的距离上有一个由大彗星组成的巨大带的可能性，”博士说
马里诺（人名）
“尽管有可能，这个系统确实是由这样一个带形成的，但是它被系统中的动态不稳定性完全破坏了
" 艺术家对比邻星半人马座系统的插图
比邻星b在左边，而比邻星C在右边
信用:洛伦佐·桑蒂内利 他们进一步得出结论，特拉普斯特-1系统可能天生就有一个半径小于40天文单位的行星盘，其物质质量不到20个地球
此外，他们理论上认为，圆盘中的大部分尘粒可能已经向内迁移，并用于形成组成行星系统的七颗行星
医生
马里诺和他的同事们还使用他们的建模代码来检查关于比邻星及其系外行星的档案ALMA数据，其中包括岩石的和潜在的可居住的比邻星b和新发现的超级地球比邻星c
2017年，ALMA数据被用来证实那里存在冷尘埃和碎片带，这被视为该恒星有更多系外行星的可能迹象
在这里，他们的结果也只显示了气体和尘埃排放的上限，这意味着比邻星的年轻圆盘大约是形成我们太阳系的圆盘的十分之一
作为博士
马里诺解释说，这项研究提出了几个关于低质量恒星系统的问题: “如果我们不断发现这种类型的系统没有巨大的彗星带，这可能意味着所有用来形成这些彗星的物质都被用来在更近的地方形成和生长行星
这对于这些行星的构成意味着什么是非常不确定的，因为这真的取决于这些行星是在哪里以及如何形成的
只是指出，这种类型的带在大约20%的附近恒星中发现，这些恒星类似太阳或质量较大/较亮
在低质量恒星周围，这更具挑战性，我们只知道M星周围的几个带
" 这可能是由于某些偏见，使得检测明亮恒星周围的暖带比检测M型恒星周围的冷带更容易
马里诺补充道
这也可能是围绕类太阳恒星(G型或更亮)的行星系统结构和围绕红矮星运行的行星系统结构之间的一些内在差异的结果
简而言之，这些结果使得早期水是如何通过M型恒星系统输送的问题成为一个谜
同时，他们鼓励博士
马里诺和他的同事将他们的技术应用于更年轻和更接近的恒星系统，以完善他们的模型和增加探测的可能性
这些努力还将受益于未来几年即将上线的新型天基和地基望远镜
“一些下一代望远镜预计会更灵敏，因此如果它们真的在那里，就能探测到这些带，但亮度不足以用目前的望远镜探测到它们，”博士说
马里诺（人名）
与其他发现一样，这些结果显示了系外行星研究是如何从发现过程过渡到表征过程的
随着仪器和方法的改进，我们开始看到其他类型的恒星系统与我们自己的恒星系统有多么不同
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