现在我们知道要找什么了。
引言:大气对调节行星表面温度的重要作用是不言而喻的。发现很多行星大气层都是水蒸气状态,可以持续很多年。
VFX(视觉效果)机房/布里斯托尔科学中心/埃克塞特大学
要不是地球的大气层,我们就不会在这里了。大气层保护我们免受宇宙射线的致命伤害,它还调节气候,这似乎是太阳系外大多数地球大小的候选行星所缺乏的。
然而,根据《天体物理学杂志快报》发表的最新研究,来自芝加哥大学和斯坦福大学的最新研究表明,宇宙中的许多行星不仅可以发展成为充满水蒸气的大气层,而且可以保持很长时间。
这不仅加深了我们对行星如何形成的理解,也引导科学家继续寻找太阳系外的类地行星。
1水蒸气可能长期控制系外行星的大气。
芝加哥大学助理教授、芝加哥大学博文中的行星大气演化专家埃德温凯特(Edwin Kate)表示,“模型显示,这些炽热的岩石系外行星在某个阶段是导水的大气,这对于一些行星来说可能需要很长时间。”
太空望远镜和地面望远镜继续对系外行星进行分类,科学家们正试图确定它们的外观。通常,望远镜可以向我们显示系外行星的物理大小,它与主恒星的距离以及(有时)行星的总质量。
为了达到更高水平的系外行星调查,科学家需要从地球和太阳系其他行星收集的数据中进行推断。但令人惊讶的是,宇宙中最富有的行星并不像附近肉眼可见的行星。
凯特在博客中写道:“我们已经从开普勒的任务中知道,比海王星小的行星确实非常丰富,这很令人惊讶,因为太阳系中没有行星。我们不确定它们的成分,但有足够的证据表明它们是隐藏在氢气氛围中的岩浆球。”
液态岩浆吞噬了系外行星海王星上的大部分水。
宇宙中也分布着许多较小的岩石行星,但迫切需要没有厚厚的氢层。这就是为什么科学家们怀疑许多行星可能像更大的行星一样有氢斗篷,但随着主恒星的诞生,它们失去了最初的大气层,吹走了氢。
然而,这些模型在很大程度上仍然是不完整的。凯特和斯坦福大学的劳拉谢弗(Laura Schaefer)一起研究了熔岩海洋中行星可能的窒息现象。
凯特说,“液态岩浆其实是流动的。”这意味着它可以像地球上的海洋一样循环岩层。此外,这些岩浆海洋可能正在从大气中移除氢气,产生化学反应,从而形成水,其中一部分蒸发到大气中,但更多的岩浆将被炽热的岩浆吞噬。
后来主星剥离系外行星氢层后,水被抽了出来,变成了大气中的水蒸气。在一个足够长的时间轴上,这样的行星会得到一个富水层。
凯特说,在一些星球上,这一阶段可能会持续数十亿年。
系外行星的阴暗面可能指向大气层。
为了将这一想法付诸实践,詹姆斯韦伯太空望远镜可以分析系外行星大气成分的测量结果,寻找水的存在。但另一种方法是间接寻找大气的迹象。因为这些行星大多是潮汐锁定的(就像月球到达地球一样),它们的表面温度是高度极化的,面对恒星的一面比“黑暗”的一面温暖得多。
这听起来可能很严重,但芝加哥大学的两位校友劳拉克雷德伯格和丹尼尔科尔现在在麻省理工学院马克斯普朗克天文研究所工作。他们建议找到可以调节系外行星温度的大气层,并在其周围释放大量的光和热。通过了解系外行星黑暗面的发光强度,我们可能会发现重新激活和分配热量的大气。
对太阳系外类地行星的搜寻正在加速。此外,随着今年晚些时候詹姆斯韦伯太空望远镜的发射,我们可能很快就会发现自己被一堆充满水的行星大气层淹没。
相关知识
水蒸气(也称为大气气体和蒸汽)是水的气态形式(H2O)。当水达到沸点时,就会变成蒸汽。水蒸气在空气中是无色的。在海平面-标准大气压下,水的沸点是100C或212F或373.15K K,当水低于其沸点时,它也可以慢慢蒸发成水蒸气。在极低的压力下(低于0.006个大气压),冰会直接升华成水蒸气。水蒸气的密度为0.59764千克/立方米(100摄氏度/212华氏度,101330帕)。
水蒸气可能引起温室效应,是一种温室气体。
由:布拉德伯根
FY:蜜蜂
如有相关内容侵权,请在作品出版后联系作者删除。
转载请获得授权,并注意保持完整性,注明出处。