类地行星的研究发现

2024年10月27日 15:48

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科学家发现类地行星上存在生命的新证据
有关太阳系外是否存在类地行星，乃至于这些行星上是否存在生命的讨论一直在继续。随着宇宙探测技术的不断进步，天文学家们发现了越来越多的类地行星，关于这一方面的研究也不断受到科学家们的重视。日前，来自美国航空航天局的天文学家在一项研究中通过对光谱的分析发现了新的证据确认了类地行星的确存在，而且这些行星上很有可能存在生命。
在未来的十年里，当天文学家们可以对太阳系以外的类地行星展开研究时，他们也许会发现在那些行星上生长的植物并不是绿色的，而有可能是黄色、橙色或者红色的。植物的颜色取决于这颗行星所在的星系中恒星的颜色以及在行星周围围绕的大气的组成情况。
这一结论是由美国航空航天局赞助的加里福尼亚州科学院虚拟行星实验室的科学家们得出的。科学家们利用计算机模型模拟出了未来寻找并研究类地行星的模型图。科学家们把这一最新的研究成果发表在了《天体生物学》杂志上，文章还论述了类地行星上的植物如何进行光合作用的。
这项研究工作的负责人，来自美国航空航天局戈达德航天研究中心的生物学家南西·克里昂（音）表示，确定在太阳系外类地行星上的植物可能出现的颜色范围是非常重要的，因为当科学家们得到来自这些行星的光谱信息后，需要知道从中去寻找什么。
克里昂称，“植物通过光合作用可能呈现出的图像有黄色、橙色或者红色。我认为不可能出现蓝色，当然，绿色是最有可能出现的，地球上的植物就是这样。”
来自美国加利福尼亚理工学院的天体生物学家，虚拟行星实验室负责人维克利·迈德尔斯（音）称，“我们在研究过程中采取了跨学科的技术，整个研究活动包括了行星科学、生物学和气象学在内的许多个学科，这些跨学科的技术使得我们的研究活动意义更加重大。同时，这项研究活动也为我们探测太阳系外的类地行星光谱提供了许多可靠的依据。因为在行星成长的过程中的某些特殊时期，它会通过向外界发出的光线透露出许多的信息，如在这个行星上是否存在水或者是否存在生命等，而这些信息正是我们探索类地行星时所必需的。”
迈德尔斯是第一个把生物学与行星学结合起来研究的科学家，她表示单一的通过行星学、生物学或者气象学是无法构造出这样一个模型的，必须要进行跨学科的合作才能在这个方面取得突破。
在这个项目中，科学家们把研究的重点放在了植物利用光线的能量产生糖分的原理上，也就是我们通常所说的地球上植物进行的光合作用，因为光合作用形成的色素必然是与这些光线的光谱相吻合的。照射到一个行星上的光线不仅与光线的来源有关，而且与行星周围的大气层也有密切的联系。例如，地球上空的臭氧层就可以吸引太阳光线中的紫外线。
克里昂解释称，“这一点证实了光谱中光子的数量对于我们寻找类地行星是非常重要的。照射到地球上的太阳光线中的粒子大部分是红色的，这也就是为什么地球上的植物都是绿色的原因。在地球上，植物吸引蓝色光线和红色光线，吸引这两种光线中所蕴含的能量可以满足植物的生长需要，故不需要再吸引其它的光线了。因此，植物的颜色反应为绿色。”
太阳系外的类地行星也有可能围绕着与个与太阳类似的行星旋转，其周围也有可能拥有与地球类似的大气层，那么这颗行星上就有可能出现植物，这些植物也可以吸收红色光线、蓝色光线和绿色光线的能量，但这些植物的颜色却不一定会反应为绿色。因为在它吸收的光线当中，红色光线不一定是最多的，如果其它的光线占到大多数，那么植物就会呈现出其它的颜色，如黄色或者红色。
影响植物颜色的可能还有其它一些因素，如臭氧层、空气中的二氧化碳和水蒸气以及恒星射线与行星大气发生的化学反应等。迈德尔斯表示，“我们在构建这个类地行星模型时已经考虑到了这些因素，而且我们还发现在类地行星上空也有一层类似于臭氧层的物质可以有效抵御强烈的紫外线，保护行星上的生命。类地行星在地下几英尺到几十英尺的地区应该存在着水，它们所在的行星星系中的恒星的温度应当比太阳低一些，但仍然可以满足光合作用的需要。总而言之，我们构建的这个模型是寻找类地行星甚至其上生命的一个有力的武器。”
天文学家们曾经认为太阳系外的类地行星数量很少，但是随着宇宙探测技术的不断发展和新型太空望远镜的研制，他们们发现了越来越多的与木星体积相仿的行星。所以有理由相信在宇宙中存在着许多的类地行星。
迈德尔斯称，“我们也许发现不了一个与地球一样的行星，但是在这些类地行星上可能广泛存在着细菌生命。如果我们能够发现一个类地行星上有适合生命形成的环境，那么我们就应当认为在这个行星上可能存在着生命。”
虚拟行星实验室是美国航空航天局太空生物研究机构的一个分支机构，建立于1997年，其目的是促进、管理并引导跨学科的天体生物学研究，同时培训新一代的天体生物学研究员
这是美国航天局12月5日公布的代号为“开普勒-22b”的行星所处恒星系统与太阳系比较的假想图。美国航天局12月5日宣布，科学家们利用“开普勒”太空望远镜在距地球约600光年的一个恒星系统中发现了一颗新的宜居行星，它也是迄今发现的最小且最适于表面存在液态水的行星。这颗行星代号为“开普勒－22b”，半径约为地球半径的2.4倍，位于恒星系统“宜居带”的正中，主要成分尚不清楚，绕恒星运行的周期约为290个地球日。开普勒186f行星
综合外电报道，国际天文组织18日说，一个最新被发现的星球看起来正适合我们所知的生命存在条件。不太大又不太小，不太冷又不太热。这颗名叫开普勒-186f的行星围绕一个恒星运行，距地球500光年，跟地球差不多大。就像天文学家解释的，它围绕它的恒星运行，距离正好可以使行星表面有液态水。我们知道，这是生命存在的基本条件。
但是美国航空航天局行星科学家昆塔纳通过网络电话说，它与地球并不完全相同。美国航空航天局行星科学家昆塔纳说：“它更像是地球的表兄妹，而不是孪生兄妹。它与地球有共同特征，但是它们的母恒星是非常不一样的。”
开普勒-186f围绕的恒星比太阳小，温度比太阳低。但是，天文学家在科学杂志上写道，与之前发现的数百颗星球的大多数相比，这颗行星与地球更相似。研究组科学家认为，很可能是具有镍/铁岩石或者硅覆盖物的地形结构。介于地球陆地结构和天王星/海王星的热化的巨大冰结构之间。它具有稠密的蒸汽云层。这项成果是由位于夏威夷莫纳克亚山顶的凯克天文台观测得到的。凯克天文台拥有2台全世界最大的10米光学巨型望远镜。每一台有8层楼高，重350多吨。这次的成功发现也要归功于凯克天文台技术的改进——光谱仪CCD探测器的精确度提高，从3米/秒提高到1米/秒，为今后能够发现银河系内质量和地球相当的行星打下了基础。
科学家在太阳系外部发现了一个和地球非常相似的行星。其行星编号为155，是太阳系外最小的行星。其半径是地球的2倍，质量是地球的7.5倍。距恒星300万千米（0.021天文单位）。这个行星的轨道周期为1.94天。其轨道大小只有太阳系水星轨道的十分之一。这颗新发现的行星所在的星系名为Gliese 876。它围绕一颗名Gliese 876的恒星运行。
2015年3月30日发表题为《<星球大战>中的类地行星塔图因或许普遍存在》的报道称，发现了围绕双星运行的不适宜人类居住的气态巨行星，许多研究人员认为，那里不可能形成岩态行星。现在，数学模拟显示，像塔图因那样的固态类地行星很可能存在，而且可能普遍存在。
犹他大学天体物理学家本·布罗姆利和史密森学会天体物理观测台的斯科特·凯尼恩称“塔图因式日落可能终归是很普遍的。”

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