天文学家称遥远行星上的“终结者地带”可能孕育着生命 _行星

一些系外行星有一面永远面向它们的恒星，而另一面永远处于黑暗中。这些永久的白天和黑夜区域之间的环形边界被称为“终止区”在《天体物理学杂志》的一篇新论文中，加州大学欧文分校的物理学和天文学研究人员表示，这个区域有可能支持外星生命。Ana Lobo / UCI
据美国物理学家组织网（by University of California, Irvine）：在一项新的研究中，加州大学欧文分校的天文学家描述了外星生命如何有可能存在于遥远的系外行星上一个被称为“终结者区”的特殊区域内，这是行星上的一个环，其中一面总是面对其恒星，另一面总是黑暗。
“这些行星有一个永久的白天和一个永久的黑夜，”安娜·洛博说，她是UCI物理学和天文学部门的博士后研究员，领导了这项刚刚发表在《天体物理学杂志》上的新工作。Lobo补充说，这种行星特别常见，因为它们存在于夜空中约70%的恒星周围，即所谓的M矮星，它们比我们的太阳相对暗。
终结者是地球白天和黑夜的分界线。终止区可能存在于太热和太冷之间的“恰到好处”的温度区域。
“你想要一个处于拥有液态水的最佳温度的星球，”Lobo说，因为据科学家所知，液态水是生命的必要成分。
在终结者行星的黑暗面，永恒的夜晚会导致温度骤降，这可能会导致任何水冻结成冰。行星总是面对其恒星的那一面可能太热，水无法长时间保持开放。
“在这颗行星上，白天可能会非常炎热，远远超出了适宜居住的范围，而夜晚将会非常寒冷，可能会被冰覆盖。你可以在夜间看到大冰川， ”Lobo说。
Lobo和UCI大学物理学和天文学副教授Aomawa Shields一起，使用通常用于模拟我们地球气候的软件模拟了终结者行星的气候，但做了一些调整，包括减缓行星的旋转。

表面温度(°C)，以星下点为中心绘制。黑线表示终结者。Credit: The Astrophysical Journal (2023). DOI: 10.3847/1538-4357/aca970
这被认为是天文学家第一次能够证明这样的行星能够维持局限在这个终结者区域的可居住气候。历史上，研究人员主要研究海洋覆盖的系外行星，以寻找适合居住的候选行星。但是现在Lobo和她的团队已经证明了终结者行星也是可行的生命避难所，这增加了寻找生命的天文学家的选择。
“我们试图将注意力吸引到更多水资源有限的星球上，尽管没有广泛的海洋，但可能有湖泊或其他较小的液态水，这些气候实际上可能非常有前途， ”Lobo说。
Lobo补充说，这一发现的一个关键是精确定位哪种类型的终结带行星可以保留液态水。研究小组发现，如果行星大部分被水覆盖，那么面对恒星的水可能会蒸发，并在厚厚的蒸汽层中覆盖整个行星。
但如果有陆地，这种效应应该不会出现。
希尔兹说:“安娜已经证明，如果地球上有很多土地，我们称之为‘终结者适宜居住’的场景就更容易存在。”“我们团队发现的这些新的奇异的可居住状态不再是科幻小说中的东西——安娜已经做了工作来证明这种状态可以是气候稳定的。”
认识到终结带是潜在的生命避难所也意味着天文学家需要调整他们研究系外行星气候以寻找生命迹象的方式，因为生命创造的生物特征可能只存在于行星大气的特定部分。
这项工作还将有助于指导团队使用詹姆斯·韦伯太空望远镜或美国宇航局目前正在开发的大型紫外线光学红外巡天望远镜等望远镜搜索可能存在外星生命的行星。
“通过探索这些奇异的气候状态，我们增加了在不久的将来找到并正确识别可居住星球的机会，”Lobo说。