含有豐富氫氣氦氧系外行星或可宜居數十億年


瑞士蘇黎世大學以瑪麗特·莫洛斯(Marit Mol Lous)為首的研究團隊在一項模擬研究顯示,大氣主要由氫氣與氦氣組成的岩質系外行星,能夠在它的表面維持溫帶條件和液態水長達幾十億年。即使是大氣結構與地球相差甚遠的系外行星,也可能在它的歷史上長期適宜生命發展。

由於年輕恆星周圍的行星形成物質盤中本來就有氫氣和氦氣,因此所有行星吸積的大氣主要由這兩種元素組成。在我們太陽系的岩質行星中,這種原始大氣替換成更重的元素,正如地球上的氧氣和氮氣。不過,距離母恆星有一定距離的大型岩質系外行星或能保留以氫氣和氦氣為主的大氣層。

為了研究這類行星的演化,團隊利用一個數值模型預測液態水能在含有豐富的氫氣和氦氣的系外行星表面存在多長時間。發現取決於該行星的質量以及它與恆星的距離,這類行星維持溫帶表面環境的時間最長可以達到八十億年,只要這種大氣足夠厚(是地球大氣厚度的一百倍至一千倍)。

莫洛斯指出,雖然仍需開展進一步研究解答許多遺留問題,例如:這類行星形成的可能性以及液態水是如何出現。結果顯示,宜居條件可能與我們在地球上熟悉的條件很不一樣。因此在研究其它行星的宜居性時,應保持開放的思想。

【圖:自然 - 天文學;文:節錄自科學網頁;新聞資訊由林景明提供】研究全文刊登在2022年6月27日出版的《自然 - 天文學》期刊;標題是:Potential long-term habitable conditions on planets with primordial H–He atmospheres

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