TRAPPIST-1行星系统比我们的太阳系早

此图显示TRAPPIST-1系统从行星TRAPPIST-1f附近的有利位置(右侧)可能看起来像什么。学分:NASA / JPL-Caltech

em科学家现在对TRAPPIST-1系统的使用年限做出了很好的估计,表明它的年龄是我们自45亿年前形成的太阳系的两倍。 / em

如果我们想更多地了解生命是否能够在太阳系外的星球上生存下来,那么了解恒星的年龄就显得非常重要。年轻的恒星频繁释放称为耀斑的高能辐射,可以使他们的行星表面失去活力。如果行星是新形成的,它们的轨道也可能不稳定。另一方面,环绕着老年恒星的行星在大量的年轻耀斑中幸存下来,但也长时间暴露在恒星辐射的破坏之下。

科学家现在对迄今为止发现的最吸引人的行星系统之一的年龄有很好的估计--TRAPPIST-1是一个由七个地球大小的世界组成的系统,它围绕着一个距离我们约40光年远的超酷矮星。研究人员在一项新研究中表示,TRAPPIST-1恒星年龄相当老,年龄在54至98亿年之间。这比我们自己的太阳系多了两倍,这个太阳系形成了大约45亿年前的时间。

TRAPPIST-1的七大奇迹今年早些时候在美国宇航局新闻发布会上透露,结合了来自智利的Transiting Planets和Planetesimals小望远镜(TRAPPIST),美国宇航局斯皮策太空望远镜和其他地面望远镜的结果。 TRAPPIST-1行星中有三颗存在于恒星的“居住区”中,轨道距离是岩石行星表面带有液态水的地方。所有七颗行星都可能被锁定在明星身上,每个行星都有永恒的夜晚和夜晚。

在发现时,科学家相信TRAPPIST-1系统必须至少有5亿年的历史,因为它需要TRAPPIST-1的质量较低(约为太阳的8%),大致与它的长度相当最小的尺寸,只比木星大一点。但是,即使这个下限不确定,理论上,恒星可能几乎和宇宙本身一样古老。这个紧凑的行星系统的轨道是否稳定?生命是否有足够的时间在这些世界上发展?

“我们的结果确实有助于限制TRAPPIST-1系统的发展,因为系统必须持续数十亿年。这意味着行星必须一起演化,否则系统很快就会分崩离析,“加州大学圣地亚哥分校的天文学家Adam Burgasser和该论文的第一作者说道。 Burgasser与位于加利福尼亚州帕萨迪纳NASA喷气推进实验室的美国国家航空航天局外行星勘探计划的副计划科学家Eric Mamajek合作,计算TRAPPIST-1的年龄。他们的结果将发表在“天体物理学杂志”上。

目前还不清楚这个年龄对于行星的可居住性意味着什么。一方面,年龄较大的恒星比年轻的恒星少,而Burgasser和Mamajek则证实,与其他超酷的矮星相比,TRAPPIST-1相对平静。另一方面,由于行星与星星非常接近,因此它们吸收了数十亿年的高能辐射,可能会使大气和大量水分蒸发。事实上,除了距离主星最远的两颗卫星(行星g和h)之外,相当于地球的海洋可能从每个TRAPPIST-1星球蒸发。在我们自己的太阳系中,火星就是这样一个行星的例子,它过去可能在其表面上有液态水,但是大部分的水和大气在太阳的高能辐射中已经损失了数十亿年。

然而,老年并不一定意味着行星的气氛已经被侵蚀。鉴于TRAPPIST-1行星的密度比地球低,因此大型储存的挥发性分子如水可能产生厚厚的气体,从而屏蔽行星表面免受有害辐射。浓厚的气氛也可以帮助将热量重新分配给这些锁定行星的黑暗面,从而增加可居住的房地产。但是,这也可能会在“温室失控”的过程中发生逆转,在这个过程中,地球表面过热的气氛变得如此之厚 - 就像金星一样。

布尔加塞说:“如果这些星球上有生命存在,我会推测它必须是艰苦的生活,因为它必须能够在数十亿年内经历一些潜在的可怕情景。”

幸运的是,像TRAPPIST-1这样的低质量恒星的温度和亮度在数万年内保持相对恒定,偶尔会出现磁性闪光事件。像TRAPPIST-1这样的小恒星的寿命预计会比宇宙的137亿年(比较而言,预计寿命约为100亿年)要长得多。

“比太阳大得多的恒星很快消耗了它们的燃料,数百万年来变得更加明亮,并且以超新星的形式爆炸,”Mamajek说。 “但TRAPPIST-1就像是一支缓慢燃烧的蜡烛,会比现在的宇宙时间长900倍。”

Burgasser和Mamajek用来测量TRAPPIST-1年龄的一些线索包括恒星在银河系的轨道上移动的速度有多快(更快的恒星趋于老化),大气层的化学成分以及多少耀斑TRAPPIST- 1在观测期间。这些变量都指向一颗明显比我们的太阳年长的恒星。

未来对美国宇航局哈勃太空望远镜和即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜的观测可能会揭示这些行星是否有大气层,以及这种大气层是否像地球一样。

“这些新的结果为未来TRAPPIST-1行星的观测提供了有用的背景,这可以让我们深入了解行星大气如何形成和演化,并且是否持续存在,”JPL的外行星科学家Tiffany Kataria说,他没有参与在研究中。

未来斯皮策的观测可以帮助科学家提高他们对TRAPPIST-1行星密度的估计,这会让他们了解他们的成分。

PDF研究副本:关于TRAPPIST-1系统的年龄

来源:喷气推进实验室Elizabeth Landau



Copyright © 2017 时时彩赚钱技巧 版权所有