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地球并不特殊,系外行星也可能存在含水大气层

CHEN

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大气调节气候,保护生物免受有害的宇宙射线的伤害,从而使生命的出现成为可能。在太空中,尽管望远镜已经发现了越来越多的岩态行星,但科学家认为它们的大部分大气层早就消失了。

然而,芝加哥大学和斯坦福大学的研究人员的一项新研究提出了一种机制,这些行星不仅可以形成充满水蒸气的大气,而且可以长时间存在。

这项研究发表于昨日的《天体物理学杂志通讯》上,它扩展了对行星形成的认识,并有助于指导在其他恒星系统中寻找可居住的星球。

研究人员表示,“模型表明,这些热的、岩石状的系外行星在某些阶段应该有一个以水为主导的大气层,而对某些行星来说,大气层存在的时间相当长。”

研究人员称,太空望远镜可以发现许多行星,不过许多行星与地球并不一样,研究人员表示“有强有力的证据表明它们是隐藏在氢大气中的岩浆球。”

还有相当数量的较小的岩石行星与之相似,只是没有氢斗篷。因此,科学家推测,许多这类行星可能一开始就像那些更大的行星一样,大气层是由氢组成的,但其大气层被邻近恒星吸走了。

研究人员表示,“液态岩浆实际上流动性很强,”所以它也会像地球上的海洋一样剧烈地翻转。很有可能这些岩浆从大气中吸取氢气并与之反应形成水,其中一些水逃逸到大气中,但更多的水被吸进了岩浆。

然后,在附近的恒星剥离氢大气层后,水就会以水蒸气的形式被抽出到大气层中。最终,这颗行星留下了以水为主导的大气层。这一过程可能会在某些行星上持续数十亿年。

不过,研究人员也表示这个模型还有许多细节需要补充。

有几种方法可以检验这个假设。代替哈勃望远镜的詹姆斯·韦伯太空望远镜计划于今年晚些时候发射,它将能够对一颗系外行星的大气层组成进行测量。如果它探测到行星的大气层中有水,这将是一个有力证据。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文链接:

https://phys.org/news/2021-03-planets-water-rich-atmospheres.html


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