系外行星可能有富含氦气的大气层
发布时间:2022-12-02 15:50:41
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系外行星可能有富含
氦气的大气层:
还有其他星球有和我们相似的环境吗?由于天文技术的进步,我们现在知道有成千上万颗行星围绕着遥远的恒星运行。一项新的研究表明,宇宙中的一些系外行星有富含氦气的大气层。太阳系行星大小不均匀的原因与氦气含量有关。这一发现可能会让我们在理解行星的进化方面更进了一步。
太阳系外行星大小偏差之谜:直到1992年才发现第一颗系外行星。之所以花了这么长时间才找到太阳系外的行星,是因为它们被星光遮住了。因此,天文学家想出了一个寻找系外行星的聪明办法。它检查了当行星从其恒星前面经过时光线变暗的情况。通过这种方法,我们现在知道,即使在我们的太阳系之外,行星也很常见。至少一半的类太阳恒星从地球到海王星至少有一颗行星。这些行星被认为有“氢”和“氦”气大气。它们是从恒星诞生时周围的气体和尘埃中收集来的。
然而奇怪的是,两组系外行星的大小存在偏差。一个是地球的1.5倍左右,一个是地球的2倍多,出于某种原因,两者之间几乎没有。这种振幅偏差称为“半径谷”。解开这个谜团被认为有助于我们理解这些行星的形成和演化。
氦与太阳系外行星大小偏差的关系:一种假设是太阳系外行星的大小偏差(谷)与行星的大气有关。恒星是极其糟糕的地方,行星不断受到X射线和紫外线的轰击。人们认为这剥去了大气层,只留下一小块岩石核心。因此,密歇根大学的博士生艾萨克·马斯基(Isaac Musky)和芝加哥大学的天体物理学家莱斯利·罗杰斯(Leslie Rogers)决定研究行星大气剥离现象,这种现象被称为“大气耗散”。
为了了解热和辐射对地球大气层的影响,他们使用行星数据和物理定律创建了一个模型,并进行了70,000次模拟。他们发现,在行星形成数十亿年后,原子质量更小的氢会先于氦消失。地球大气质量的40%以上可能由氦构成。
了解行星的形成和演化是发现地外生命的线索。根据研究团队的说法,也可以确认这个结果是否正确。高性能望远镜,如最近发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜,将能够确定行星大气中元素的类型和数量。如果马斯基的假设是正确的,富氦行星应该属于小行星群。这是因为氦的积累与大气层的逐渐剥离和行星的缩小相吻合。
另一方面,仍然含有氢和
高纯氦气的行星具有膨胀的大气层。因此,如果大气层仍然存在,人们认为它将是一大群行星。所有这些行星可能非常热,暴露在强烈的辐射下,并有高压大气。因此,生命的发现似乎不太可能。但了解行星形成的过程将使我们能够更准确地预测存在什么样的行星以及它们的样子。它还可以用来寻找孕育生命的系外行星。