科学家称星系宜居带范围或大于估算30%

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【大纪元2011年11月17日讯】(大纪元记者汪宏量编译报导)近日,美国科学家研究认为,围绕一些恒星存在的所谓“宜居带”范围可能要比先前的估算大30%左右。这个观点是基于对红矮星的研究得出的。如果这一说法得到证实,这将极大地增加星系中存在宜居行星的可能性。

据每日银河(dailygalaxy)11月15日报导,美国科学家日前表示,红矮星周围的“宜居带”范围,可能要比先前估算的大30%左右。

两位美国科学家马诺杰•乔西(ManojJoshi)博士和罗伯特•哈勃勒(RobertHaberle)博士,针对围绕红矮星运行的行星进行研究,分析了行星表面对红矮星辐射的反射特点之后,提出了这一设想。

红矮星宜居带外缘边界向外推移10%至30%

尽管人类对于太空的观测能力突飞猛进,但是,到目前为止,人类仍然只能靠猜测去想像太阳系外的那些行星究竟处于何种状况:它们表面的海陆分布状况如何?有多少冰雪覆盖量?但是现在,科学家已经在一些红矮星周围发现了行星存在的证据。

美国科学家用两颗红矮星Gliese436和GJ1214来研究,计算其长波辐射对一颗邻近的地表温度约为200k(约合-73.15摄氏度)的行星表面的反射率。

这一温度值是在一个大气压下二氧化碳的凝结温度,它常常会被研究人员用作一种度量指标,来划定星系宜居带的外缘边界:如果某颗行星落在这一范围之外,那么它的表面温度就太低了,生命或许无法在它的表面生存。

科学家们发现,当将长波辐射对冰雪反射率产生的影响考虑在内时,那些被大量冰雪覆盖的行星表面温度,将高于先前估算的温度。而且,这种影响是非常明显的,以至于一旦将这种效应计算在内,整个宜居带外缘边界将从目前的位置整体向外推移10%至30%。

乔西说:“先前的研究中,我们都没有将这种冰雪反射率变化产生的微细效应考虑在内,现在,我们对于其效应如此显着感到吃惊。”

研究红矮星周围的宜居带范围非常重要

红矮星是一类小质量恒星,其温度较之以太阳为代表的光谱型为G的“中等个头”恒星要低,因此其辐射能量主要集中在更长的波段范围内。

当红矮星光线辐射到被冰雪覆盖的行星表面时,这些波段的辐射能大部分被冰雪吸收,较小一部分被反射。因此,行星表面将被加热,行星表面覆盖的一部分冰雪将被融化,并产生液态水。而科学家们认为:液态水是存在生命必须的条件。

在银河系中,红矮星(光谱型为M)占所有恒星总数的80%,由于质量较小,所以,红矮星的寿命极其漫长。因此,科学家认为,研究红矮星周围的宜居带范围是非常重要的工作。

行星表面的冰雪对长波辐射的反射率非常关键

科学家认为,研究这些行星表面的冰雪对长波辐射的反射率非常关键,因为这是构成所谓“正反馈机制”的重要一环。

如果行星表面的冰雪覆盖量越多反射的辐射能就越多,那将导致行星散热率增加,从而致使行星降温,而这一过程又会反过来导致更多的冰雪出现,如此恶性循环。

与此相反,如果行星表面的一部分冰雪消融,就意味着行星对辐射光线的散热率下降,行星将因此升温,并导致更多的冰雪融化。

基于这些原因,任何可以降低行星表面冰雪对长波辐射的反射率的作用,都将具有积极的气象学意义。这和地球上的情况是一样的,尽管地球上的冰雪覆盖面积很小,但是它对调节气候的作用仍然不可小觑。

责任编辑:姜斌

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