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新的模型揭示了倾斜的轨道可以让更多的世界成为可能

来自美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体生物学家的新研究表明,地球样外行星上的大振幅,高频率倾斜振荡可以抑制冰反照率反馈,增加可居住区的外缘。 /

根据美国国家航空航天局和美国宇航局天体生物学研究所附属的大学科学家的新建模,转动的行星在一个短的地质时间段内倾斜,然后改变方向可能出乎意料地适宜居住。

即使这些行星离他们的恒星有点远,在这些波动的世界上产生的气候影响也可能阻止他们变成冰川覆盖的冰箱。长期以来,由于水面上仍有液体存在,这些行星可以维持有利的生命条件。

“这样的行星远远不能与他们的星星相媲美,因此很容易把它们写成冰冻的,可怜的探索目标,但事实上,它们可能非常适合支持生命,”肖恩多马加尔 - 戈德曼说。美国国家航空航天局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的天体生物学家。 “这可能扩大我们对可居住的星球的外观和可居住的行星的可能性的想法。”

新的模型考虑与地球质量相同的行星,绕着一颗像太阳一样的恒星,并且在附近有一个或两个气体巨星绕行。在某些情况下,来自这些巨大行星的引力可能会在几十年到几十万年内改变地球世界的旋转轴的方向 - 这是地质学方面的一眨眼。

虽然看起来这个世界看起来似乎遥不可及,但科学家们已经发现了这种可能发生的行星排列,这些行星排列在恒星Upsilon Andromedae周围的轨道上。在那里,两个巨大行星的轨道被发现相对于彼此以30度的角度倾斜。 (与往常一样,一颗行星比另一颗行星更远离恒星。)

与我们的太阳系相比,这种安排看起来极端。地球及其七个相邻行星的轨道最多相差7度。即使是冥王星矮行星的倾斜轨道,其真正脱颖而出,也被相对适中的17度所抵消。

“知道这种行星系统的存在引发了一个问题,即在这样的条件下世界是否可以居住,”西雅图华盛顿大学的科学家Rory Barnes说,他是研究这两个轨道的团队的一员仙女座行星。

在2014年4月出版的天体生物学杂志上发表的一篇论文探讨了可居住性概念。犹他州奥格登韦伯州立大学的约翰阿姆斯特朗领导的团队包括巴恩斯,多马加尔 - 戈德曼和其他同事。

该团队在17种简化行星系统中对行星进行了数千次模拟。研究人员建立的模型允许他们调整行星轨道的倾斜度,旋转轴的倾斜度以及地球行星大气层的透光能力。

在某些情况下,倾斜的轨道可能会导致行星像顶部几乎完成旋转一样摇摆 - 而这种摇摆应该会对地球的冰川和气候产生重大影响。地球的历史表明,日照冰川的数量受到强烈影响,它们的生长和融化程度如何。极端的摇摆,就像本研究中的某些模型所看到的那样,会使极点不时直接指向太阳,使冰川融化。因此,尽管有些行星离地球离太阳近一倍,但它们仍能保持表面上的液态水。

“在这些情况下,可居住区可能比我们通常预期的要远离恒星,”该论文的第一作者阿姆斯特朗说。 “而不是反对可居住性,有时这个星球的方向的迅速变化可能会成为一个真正的福音。”

出版物:J.C.Armstrong等人,“Effects of Extre Obliquity Variation on the Habitability of Exoplanets”,Astrobiology,April 2014,14(4):277-291; DOI:10.1089 / ast.2013.1129。

PDF研究副本:极端倾斜度变化对外行星可居性影响

Source:Elizabeth Zubritsky,美国宇航局戈达德太空飞行中心

图片:美国国家航空航天局的戈达德太空飞行中心