外星宜居區探測,關鍵變量在氮氣,剛剛好區域很重要

漫酱~ 2022/12/23 檢舉 我要評論

「剛剛好區域是特測異星生命的好地方,但是氮氣更重要,什麼是外星宜居區

難道是我們在收尋過程中忽略一個重要因素

藝術家概念圖顯示經由開普勒衛星證實的在宜居帶上一顆遙遠的地球大小的星。在搜尋地外文明,宇航員熱衷于停在宜居帶上。此區域圍繞在有水的行星。是否能存有生命的測試?也許只是在貴重的氣體上停留比如氮氣。是否能存有生命的測試?也許只是在貴重的氣體上停留比如氮氣。

(圖片出處:美國艾米斯研究中心/地外文明研究所/噴氣實驗室)

在搜尋地外文明,宇航員熱衷于停在宜居帶上。此區域圍繞在有水的行星。當大多數宜居帶研究者關注星等(溫度可以探測水的三種形態:液態冰和氣態),新研究顯示那是一個簡單初級的圖片。是否能存有生命的測試?也許只是在貴重的氣體上停留比如氮氣。

當我們足夠理解生命,(我們只有一個例子可以開展工作-地表生命,我們因為無需研究更多。生命需要液態水。

水是最終溶劑,那是個有趣之所,所有生命演化的過程都在其中。如水一樣2氧加1氫遍及宇宙,很不巧,生命只適合在液態里發展。

大多數水不是凍著,就是藏在彗星里,在五花八門冰凍世界里的冰塵,包裹在氣體中,被恒星噴發的熱流蒸發。液態水及其稀少,僅存在于特定的環境中。

有一種特殊的情況,就是找到地球的鏡像星球。我們的家園星球,離太陽不遠,距離正好水可以變成冰,不近,又不會化為氣體。地球和太陽的距離是合適的,由此讓地球存在地表水。

因此其被稱為宜居帶,(也稱「剛剛好」區,源于動畫人物Goldilocks,因為太陽不冷不熱)。每顆星星都有宜居區,這取決于尺寸溫度和星等。

在尋找地外文明的游戲中,宇航員通常尋找宜居帶上的主要行星。當然,那些地方也許會有生命繁衍,但是正如地球是一個我們實證的例子,這是尋找外星朋友的一個機會。

宇宙并不簡單,至少按提交預印本網站ARXIV上的新研究如此。

使用一套電腦程序模擬出系外行星,太陽系外行星,研究者在圖紙上研究少量潛在的宜居帶系統。他們改變著尺寸和母星的種類,大量航空軌道的特質。大量的液態水存在于行星形成初期,當然,那是在他們的大氣層。

研究者一直在研究行星大氣層。最引人注目的氣體無愧是二氧化碳。它因為導致溫室效應而受到關注,是氣候變化的罪魁禍首。溫室效應氣體在星球大氣層中包裹一層熱,只要改變一點殿,就會徹底改變全球溫度的歷史。

等而視之,我們的姐妹星球金星,它就坐落在太陽的宜居地帶。然而,由于二氧化碳長時間的覆蓋,他經歷著一次難以逃脫的溫室效應,成為太陽系里表面溫度最高的地表。確實不適合居住。

二氧化碳不是唯一能彌漫在星球大氣層的氣體。氮氣也是如此。氮氣是惰性氣體,不太參與積極生物過程。它占到地球大氣的百分之80,沒有它,我們就沒有大氣層。

我們很少知道地球氮氣的歷史,我們不知道地球產生了多少氮氣,很少有地質證據證明這一點,兩億年前的氮氣是如今的一半。我們不知道地球產生了多少氮氣,我們也不知道另外的多少。

生命歸于一途

在模擬軟件環境中,研究者表明氮氣在查明星球全天候溫度上扮演重要角色,由此推測那星球可居住。但可能更為復雜,這不是單一的關系,氮氣不是地球變暖的唯一要素。

舉個例子,如果大氣層不是那麼厚,有那麼多水在那,加上氮氣會導致信號熱度,增加的大氣壓力導致了溫室氣體的效果 ,就像二氧化碳和水蒸氣。從另一方來說,在一個相對干的世界,越有氮氣越散出星光,導致劇烈的變冷。

其結果導致兩個相同軌道相似地表的兩顆星星,卻因不同數量的氮氣而導致不同溫差,導致其難以精準預測。

氮氣不能讓可視紅外線增減信號,這讓探測外星大氣層變得更加難。所以即使一顆星在「剛剛好」區域,諾沒有掌握到氮氣數量,那我們也不知道它是否宜居。

更正前言所示氮氣是一個貴重氣體改為氮氣不是一個貴重氣體,而是惰性氣體。

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