研究發現，碳質大氣可能是其他類地行星上水和生命的跡象
發表于 2025-11-25 02:37:31
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研究發現，碳質大氣可能是大氣地行的跡重慶包夜學生妹（電話微信199-7144-9724）一二線城市外圍模特伴游預約、空姐、模特、留學生、熟女、白領、老師、優質資源其他類地行星上水和生命的跡象。信用:uux.cn/Pixabay/CC0公共領域
（神秘的其類地球uux.cn）據麻省理工學院（詹妮弗·朱）：麻省理工學院(MIT)、伯明翰大學(University of Birmingham)和其他地方的星上象科學家表示，天文學家在其他行星上找到液態水甚至生命的水和生命最佳機會是尋找它們大氣中化學特征的缺失，而不是研究發現存在。
研究人員提出，碳質如果一顆類地行星的大氣地行的跡大氣中二氧化碳含量比同一系統中的其他行星低得多，這可能是其類該行星表面存在液態水——可能還有生命——的跡象。
更重要的星上象是，這個新的水和生命特征在美國國家航空航天局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)的視野之內。雖然科學家提出了其他可居住的研究發現跡象，但這些特征很有挑戰性，碳質如果不是大氣地行的跡重慶包夜學生妹（電話微信199-7144-9724）一二線城市外圍模特伴游預約、空姐、模特、留學生、熟女、白領、老師、優質資源不可能用當前的技術來測量的話。該團隊表示，這一相對枯竭的二氧化碳的新特征是目前唯一可探測到的可居住性跡象。
麻省理工學院行星科學助理教授Julien de Wit說:“系外行星科學的圣杯是尋找可居住的世界，以及生命的存在，但迄今為止談論的所有特征都超出了最新天文臺的范圍。”“現在我們有辦法發現另一個星球上是否有液態水。這是我們在未來幾年可以實現的目標。”
該小組的發現將發表在《自然天文學》上。De Wit和英國伯明翰大學的Amaury Triaud共同領導了這項研究。麻省理工學院的合著者包括Benjamin Rackham、Prajwal Niraula、Ana Glidden Oliver Jagoutz、Matej Pe、Janusz Petkowski和Sara Seager，以及伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)的Frieder Klein、法國巴黎理工學院的Martin Turbet和波爾多天體物理實驗室的Franck Selsis。
一線之外
迄今為止，天文學家已經探測到太陽系以外的5200多個星球。利用目前的望遠鏡，天文學家可以直接測量一顆行星到其恒星的距離以及它完成一個軌道所需的時間。這些測量可以幫助科學家推斷一顆行星是否在可居住區域內。但是還沒有辦法直接確認一顆行星是否確實適合居住，這意味著液態水存在于它的表面。
在我們的太陽系中，科學家可以通過觀察“閃光”——反射到液體表面的陽光——來檢測液態海洋的存在。例如，在土星最大的衛星土衛六上已經觀察到這些閃光或鏡面反射，這有助于確認該衛星的大湖。
然而，在遙遠的行星上探測類似的微光，目前的技術還無法實現。但是de Wit和他的同事們意識到，在離家很近的地方還有另一個可居住的特征，可以在遙遠的世界探測到。
“通過觀察我們自己系統中的類地行星，我們產生了一個想法，”特里奧說。
金星、地球和火星有相似之處，因為它們都是多巖石的，并且居住在相對于太陽而言相對溫和的地區。地球是目前三顆行星中唯一擁有液態水的行星。該小組還注意到另一個明顯的區別:地球大氣中的二氧化碳含量要少得多。
“我們假設這些行星是以類似的方式產生的，如果我們現在看到一顆碳含量少得多的行星，它一定去了某個地方，”特里奧說。“唯一能從大氣中去除這么多碳的過程是一個包含液態水海洋的強水循環。”
事實上，地球的海洋在吸收二氧化碳方面發揮了重要而持久的作用。在數億年的時間里，海洋吸收了大量的二氧化碳，幾乎相當于今天金星大氣中的二氧化碳量。這種行星規模的效應使得地球大氣中的二氧化碳含量比它的鄰居要少得多。
“在地球上，大部分大氣二氧化碳在地質時間尺度上被隔離在海水和固體巖石中，這有助于調節氣候和可居住性數十億年，”研究報告的合著者弗里德·克萊恩說。
該團隊推斷，如果在一個相對于其鄰居而言遙遠的星球上檢測到類似的二氧化碳枯竭，這將是其表面存在液態海洋和生命的可靠信號。
“在廣泛審查了許多領域的文獻后，從生物學到化學，甚至是氣候變化背景下的碳封存，我們相信，如果我們檢測到碳枯竭，它很有可能是液態水和/或生命的強烈跡象，”德威特說。
人生路線圖
在他們的研究中，該團隊提出了一種通過尋找耗盡二氧化碳的信號來探測可居住行星的策略。這種搜索最適合“豆莢里的豌豆”系統，在這種系統中，多個大小相同的類地行星彼此相對靠近，類似于我們的太陽系。該團隊提出的第一步是通過簡單地尋找二氧化碳的存在來確認行星有大氣層，二氧化碳預計將主導大多數行星的大氣層。
“二氧化碳是一種非常強的紅外線吸收劑，可以很容易地在系外行星的大氣中探測到，”德威特解釋道。"二氧化碳的信號可以揭示系外行星大氣的存在."
一旦天文學家確定一個系統中的多個行星擁有大氣層，他們就可以繼續測量它們的二氧化碳含量，看看一個行星是否比其他行星明顯更少。如果是這樣的話，這顆行星很可能適合居住，這意味著它的表面擁有大量的液態水。
但是適宜居住的條件并不一定意味著一個星球有人居住。為了驗證生命是否真的存在，研究小組建議天文學家尋找行星大氣中的另一個特征:臭氧。
研究人員指出，在地球上，植物和一些微生物有助于吸收二氧化碳，盡管不如海洋那么多。然而，作為這一過程的一部分，生命形式釋放出氧氣，氧氣與太陽的光子發生反應，轉化為臭氧——一種比氧氣本身更容易檢測的分子。
研究人員表示，如果一顆行星的大氣層顯示出臭氧和二氧化碳耗盡的跡象，那么它可能是一個適合居住和有人居住的世界。
“如果我們看到臭氧，它很有可能與生命消耗的二氧化碳有關，”特里奧說。“如果這是生活，這是光榮的生活。這不僅僅是一些細菌。這將是一種行星規模的生物質，能夠處理大量的碳，并與之相互作用。”
該團隊估計，美國國家航空航天局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將能夠測量附近的多行星系統中的二氧化碳，可能還有臭氧，如Trapp ist-1——一個圍繞一顆明亮恒星運行的七行星系統，距離地球僅40光年。
“TRAPPIST-1是少數幾個我們可以用JWST進行陸地大氣研究的系統之一，”de Wit說。“現在我們有了尋找可居住行星的路線圖。如果我們齊心協力，未來幾年內就能完成顛覆性的發現。” |
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