什么是系外行星

寻找可能孕育生命的行星 可能已经大大缩小。

长期以来，科学家们一直希望并推测，我们宇宙中最常见的恒星类型——称为 M 矮星——可以在附近拥有大气的行星，这些行星可能富含碳，非常适合创造生命。但在一项围绕距离地球 66 光年的 M 矮星运行的新研究中，研究人员发现没有迹象表明这样的行星可以保持大气层。

如果没有富含碳的大气层，行星就不太可能适合生物生存。毕竟，碳分子被认为是生命的基石。研究合著者、加州大学河滨分校的行星科学家和博士生米歇尔希尔说，这些发现对于绕 M 矮星运行的其他类型的行星来说并不是一个好兆头。

“来自恒星辐射的压力是巨大的，足以吹走一颗行星的大气层，”希尔在该大学网站上的一篇帖子中说。

众所周知，M 矮星是不稳定的，会喷出太阳耀斑并在附近的天体上下雨般的辐射。

但多年来，人们一直希望在 M 矮星附近运行的相当大的行星可以处于金发姑娘的环境中，离它们的小恒星足够近以保持温暖，并且足够大以附着在它的大气层上。

然而，根据发表在《天体物理学杂志快报》上的 这项新研究， 附近的 M 矮星可能过于强烈，无法保持大气完整。

在我们的太阳系中也发生了类似的现象：地球的大气层也由于附近恒星太阳的爆发而恶化。研究表明，不同之处在于地球有足够的火山活动和其他气体排放活动来弥补大气损失，使其几乎无法检测到。

然而，在研究中检查的 M 矮行星GJ 1252b “可能含有比地球多 700 倍的碳，但它仍然没有大气层。它最初会增加，但随后会逐渐减少并逐渐消失，”研究合著者、加州大学河滨分校天体物理学家斯蒂芬凯恩在新闻稿中说。

从哪里开始以及进展如何

GJ 1252b 的轨道距离它的母星 GJ_1252 不到一百万英里。研究发现，这颗行星的白天温度高达 2,242 华氏度（1,228 摄氏度），酷热难耐。

美国宇航局的凌日系外行星调查卫星（TESS）任务首先提出了这颗行星的存在。然后，天文学家命令拥有近 17 年历史的斯皮策太空望远镜于 2020 年 1 月将目光投向该地区——距离斯皮策永久停用不到 10 天。

对 GJ 1252b 是否有大气层的调查由堪萨斯大学的天文学家 Ian Crossfield 领导，并涉及来自加州大学河滨分校、美国宇航局喷气推进实验室、加州理工学院、马里兰大学、卡内基科学研究所、马克斯普朗克研究所的研究人员。天文学研究所、麦吉尔大学、新墨西哥大学和蒙特利尔大学。


该图显示了名为 55 Cancrie 的炽热岩石系外行星的一种可能情况，它的宽度几乎是地球的两倍。美国宇航局斯皮策太空望远镜的数据显示，这颗行星有极端的温度波动。

他们仔细研究了斯皮策产生的数据，寻找排放特征，或气泡可能包裹住地球的迹象。希尔说，望远镜在这颗行星经过其母星后面时捕捉到了这颗行星，使研究人员能够“观察穿过行星大气层的星光”，给出“大气层的光谱特征”——或缺乏这种特征。

希尔补充说，她对没有发现大气迹象并不感到震惊，但她很失望。她正在寻找“宜居带”中的卫星和行星，结果让观察围绕无处不在的 M 矮星的世界变得不那么有趣了。

研究人员希望借助迄今为止最强大的太空望远镜詹姆斯韦伯太空望远镜，更清楚地了解这些类型的行星。

韦伯很快将目光投向了TRAPPIST-1 系统，“它也是一颗 M 矮星，周围有一堆岩石行星，”希尔指出。

“很有希望它能够告诉我们这些行星周围是否有大气层，”她补充道。“我猜 M 矮星的狂热爱好者现在可能正在屏住呼吸，看看我们是否能判断这些行星周围是否有大气层。”

然而，仍有许多有趣的地方可以寻找适合居住的世界。根据加州大学河滨分校关于这项研究的帖子，除了寻找距离 M 矮星更远、更有可能保留大气层的行星外，还有大约 1,000 颗相对靠近地球的类太阳恒星可能有自己的行星在宜居带内运行。