地球是我们已知的唯一一颗拥有生命的星球,而地球之所以能够拥有生命,有一个不可或缺的原因就是,地球与太阳的距离既不太远,也不太近,这使得地球表面的温度可以允许大量液态水的存在,而液态水正是已知所有生命必需的物质基础。
从理论上来讲,在每一颗恒星的周围,都会存在着一个“既不太远、也不太近,允许大量液态水存在”的距离范围,我们通常将其称为宜居带。
由于水是由氢和氧构成,而这两种元素是宇宙中很常见的元素,并且很容易结合成水分子,因此水在宇宙中并不是什么稀有物质,所以一个合理的推测就是,假如有一颗与地球类似的岩石行星运行在其主恒星的宜居带之中,其表面就可能像地球一样存在着大量的液态水,进而具备了孕育生命的基本条件。而这样的星球,我们就可以将其称为宜居星球。
根据一项近日发表在《天体物理学杂志快报》的研究,天文学家新发现了一颗宜居星球,它几乎跟地球一样大,距我们大约40光年,可能存在生命。
这颗星球被命名为“格利泽12b”(Gliese 12 b),其主恒星是一颗名为“格利泽12”(Gliese 12)的红矮星,“格利泽12”在天空中位于双鱼座方向,其质量约为太阳的24%,半径约为太阳的27%,表面温度约为3296K。
“格利泽12b”是天文学家通过“凌星系外行星巡天卫星”(TESS)发现的,简单来讲,这是一颗专门通过“凌日法”探测系外行星的卫星,其探测原理是,当一颗系外行星从其主恒星的“前方”经过时,会遮挡一少部分其主恒星发出的光线,通过对这种现象进行观测和分析,我们就可以知道它的存在。
(↑凌星系外行星巡天卫星)
在此次研究中,天文学家通过对“凌星系外行星巡天卫星”在2021年8月20日至2023年10月16日期间的探测数据进行分析,发现了“格利泽12b”的存在。
观测数据表明,“格利泽12b”是一颗与地球类似的岩石行星,它几乎跟地球一样大,其半径约为地球的96%,由于“凌星系外行星巡天卫星”采用的是“凌日法”,因此这颗星球的质量目前并没有精确的测定值,不过根据天文学家的估算,它的质量最多不会超过地球质量的3.9倍。
“格利泽12b”与主恒星的平均距离大约为0.0668个天文单位,公转周期约为12.8个地球日,对于像太阳这样的恒星来说,这样的距离根本就称不上宜居带,毕竟水星与太阳的最近距离都有大约0.3个天文单位。
(↑想象图)
但因为“格利泽12b”的主恒星是一颗光度比太阳小得多的红矮星,其光度大概只有太阳的0.7%,所以它的宜居带范围就要比太阳近得多,从理论上来讲,0.0668个天文单位,其实就在这个范围之内,所以我们可以认为,“格利泽12b”是一颗宜居星球,而这也就意味着,在那里可能存在生命。
不过与地球相比,“格利泽12b”的自然环境应该会差很多,天文学家推测,以“格利泽12b”与主恒星的距离来看,它很容易被“潮汐锁定”,而如果真是这样,那这颗星球就会一直以相同的一面朝向其主恒星,而另一面则始终无法得到“阳光”的照耀,在这种情况下,它朝向恒星的一面的温度就会很高,另一面则与之相反,只有在两者交界的区域,才有可能存在适合生命的温度。
就目前的情况来看,我们对“格利泽12b”的了解并不算多,天文学家表示,这颗星球距我们仅40光年(与动辄就是成百上千光年外的其他已知的宜居星球相比,这已经算很近了),并且还位于其主恒星的宜居带之中,因此非常具有研究价值。
(↑詹姆斯·韦伯空间望远镜)
所以天文学家希望在未来的研究中,能够利用詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)对“格利泽12b”进行更加细致的观测,看看它有没有合适的大气层,以及大气层中的主要成分是什么,以便探索这颗星球上是否真的存在生命。
参考资料:Gliese 12 b: A Temperate Earth-sized Planet at 12 pc Ideal for Atmospheric Transmission Spectroscopy,The Astrophysical Journal Letters, Volume 967, Number 2