格利泽581c:第一颗被发现的“类地”行星

2023年12月09日11:23:06 科学 1563


隐藏在距离地球20光年的天秤座中,坐落着格利泽581c。作为最早发现的超级地球系外行星太阳系以外的行星)之一,自2007年被发现以来,这颗行星引起了相当多的猜测。它是否蕴藏着生命,或者它更像金星的灼热环境?

寻找超级地球

2007年,格利泽581c的发现在《天文学和天体物理学》杂志上宣布,这要归功于日内瓦天文台的Stephane Udry领导的国际团队的工作。该团队使用径向速度方法探测到格利泽581c,该方法通过行星对宿主恒星施加的轻微引力拖曳来识别行星。

值得注意的是,格利泽581c并不孤单。它是Udry团队发现的两颗超级地球行星(大小是地球10倍的行星)之一,它们都位于恒星宜居带的边缘。研究人员将格利泽581c称为“已知的与地球最相似的系外行星”,因为它的质量只有地球的五倍左右。作为第一颗被发现的类地行星,格利泽581c一经宣布就引起了人们的极大轰动。

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格利泽581c的特点

格利泽581c绕着格利泽581运行,格利泽581是一颗比太阳更冷的M级或红矮星。由于其较低的温度,格利泽581的宜居带比我们太阳系的宜居带更近。M矮星因其相对暗淡而方便搜索它的行星,这使得更容易发现穿过恒星的行星。格利泽581c是其主星格利泽581的第三颗行星。这个行星系统中的其他行星是格利泽581b格利泽581d和格利泽e。

研究人员依靠行星对其他天体的影响来推断其特征。根据行星的半径,格利泽581c可能类似于类地行星(大气层较小),也可能类似于海王星类行星(大气层更厚)。

格利泽581c与它的恒星非常接近,导致它的轨道很快,只有大约13天绕一周,可能导致潮汐锁定。这意味着行星的一侧始终面向它的恒星,而另一侧则处于永久的黑暗中,这对它的宜居性有重大影响。

它的实际表面温度可能在0摄氏度和40摄氏度之间。如此广泛的范围是由于科学家(到目前为止)还没有检测到这颗行星的成分——无论是岩石还是水。成分决定温度。行星轨道随时间变化的模型表明,潮汐锁定的热量可能意味着表面热通量(通过某个表面的热能量)是木星卫星木卫一的三倍。这可能意味着存在火山和板块构造。

宜居性:超级地球还是超级金星?

当格利泽581c最初被发现时,研究人员乐观地认为它可能位于恒星的宜居带,即行星表面可能存在液态水的区域。然而,后来的研究表明,这颗行星可能更类似于我们太阳系中的金星,在厚厚的大气层下具有极高的表面温度和失控的温室效应

如果格利泽581c确实被潮汐锁定,这也可能使宜居性的情况复杂化。地球有规律的昼夜循环在生命形式的进化和适应中发挥了重要作用。在一个一侧总是沐浴在日光中,另一侧总是沐浴在黑暗中的星球上,目前尚不清楚生命将如何适应。

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2013年的研究还表明,它的岩石中心不太可能演变成大气层稀薄的类地岩石行星(就像我们内太阳系中的行星一样)。相反,这些行星往往保持为被大型富氢大气层吞没的小岩石核心。岩石表面是宜居性的要求之一。

格利泽 581c 的未来

近年来,格利泽581c一直不是科学研究的重点。开普勒和苔丝太空望远镜发现的系外行星或太阳系外行星(太阳系外的行星)的爆炸导致许多其他“类地”行星被发现,其中一些质量更接近地球。

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尽管如此,随着未来致力于寻找宜居行星的太空任务继续进行,谁知道我们会从格利泽581c和其他有趣的世界中获得什么新的见解呢?

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