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行星|红矮星——系外生命的宜居“新宠”( 二 )


关于水的问题 ， 虽然早期的恶劣环境和耀斑会夺去行星上的水和大气 ， 科学家还是认为 ， 这些行星有一些办法重新获得水和大气 ， 地球就有这样的例子 。
行星|红矮星——系外生命的宜居“新宠”
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对于月亮的起源 ， 虽然有各种不同的观点 ， 但主流观点还是认为它来自于地球和另一颗火星大小的“原行星”的碰撞 ， 那次剧烈的碰撞使地球拥有了月亮 ， 但也驱散了地球上绝大部分大气和水 。 一小部分水和气体被扣在了地幔中 ， 这些水和气体在随后的岁月里溢出地表 ， 并重建了地球的大气层 。 所以科学家认为 ， 在M型红矮星的附近 ， 尽管环境有时很恶劣 ， 但那里的行星还是有可能重复地球上曾经发生过的事 ， 从而也拥有一些水和二氧化碳 。
被“锁住”也有希望
在M型红矮星的附近 ， 一些行星还有另外一种办法使自己变得“宜居” 。 这种行星的大小介于1～10个地球之间 ， 有很厚的大气层 ， 其中50%是氢和氦 。 科学家发现 ， 来自恒星的紫外线辐射和行星本身朝向恒星的某些运动有可能将这种行星的原始大气层蒸发掉 ， 只留下大气层之下的岩石表面 ， 这种星球就有可能演化成既有岩石表面又有丰富液态水的世界 。
然而 ， 在M型红矮星的附近 ， 处于宜居带中的行星还要解决引力带来的麻烦 。 如前所述 ， 由于离恒星太近 ， 恒星的引力会将行星“锁住” ， 使其一面始终对着恒星 ， 另一面始终背着恒星 ， 这样一来 ， 行星上面的气候就很特别了 。 在地球上 ， 活跃的自转会使大气得以循环 ， 并把热量均匀地分布开来 ， 但被“锁住”了的行星做不到这些 ， 于是 ， 面向恒星的一面就会非常热 ， 乃至于将水全部蒸发到了太空中 ， 而背对恒星的一面则非常冷 ， 乃至于连大气都凝结在了地表上 。
行星|红矮星——系外生命的宜居“新宠”
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不过 ， 即使在这样的情况下 ， M型红矮星周围的行星也并不是没有办法 。 科学家认为 ， 即使行星被“锁住” ， 大气的循环也并非不可能 ， 例如 ， 假如大气中存在少许的二氧化碳 ， 大气中的热量就会得到一定程度的保持 ， 它们还可以分散开去 ， 从而环绕整个星球 。 另外 ， 在面对恒星的一面还有可能形成永久性的厚重云层 ， 这种云层能反射很多恒星发出的光 ， 从而使气候变得凉爽一些 。
发现行星的大气
运行于宜居带中的行星面对的另外一个威胁是剧烈的恒星耀斑 。 M型红矮星的耀斑常使它周围的行星处在X射线和紫外线的辐射之中 ， 这很有可能将行星的大气层剥蚀掉 。 然而 ， 科学家新近用计算机模拟的结果显示 ， 事情可能并非如此严重 。
要想获得确定的结果 ， 人们需要更多的数据 ， 而最有说服力的数据来自于对“凌星”现象的观测 。 所谓“凌星” ， 就是行星正好运行到恒星和地球之间时 ， 从地球上的望远镜看过去 ， 行星就正好划过恒星的表面 ， 恒星发出的光被遮挡和吸收掉了一部分 。 在“凌星”的时候 ， 望远镜就能观测到这些光 ， 仔细分析光线中哪些频率的光被吸收掉了 ， 吸收掉了多少 ， 人们便可知道行星大气层中是否存在水蒸气和其他成分 ， 还能了解行星上的气候状况 ， 例如气温和压力等 。 这样一来 ， 人们就可以推测行星上是否存在液态水了 。
这样的观测需要很强大的望远镜 。
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