由於地幔中的火山活動,這顆行星失去了以前的大氣層,現在正在形成一個新的大氣層。
科學家們首次使用哈勃太空望遠鏡發現了火山活動改變了一顆圍繞一顆遙遠恆星的岩石行星大氣的證據。
這顆行星 Gliese 1132 b 位於船帆座 40 光年外,密度、大小和年齡與地球相似。
它於 2015 年由智利的 MEarth-South 望遠鏡陣列首次發現,似乎已經開始作為所謂的亞海王星行星——一個有著厚厚大氣層的氣態世界。
人們認為它最初的半徑是地球半徑的幾倍,但其原始的氫和氦大氣被其熾熱的年輕恆星的強烈輻射迅速剝離,留下了一個與地球大致相同大小的裸核。
現在,根據哈勃太空望遠鏡的新觀測結果,一組研究人員發現,由於火山活動,地球上可能形成了富含氫、氰化氫、甲烷和氨的第二層大氣。
他們的理論是,這是由於原始大氣中的氫被吸收到地球熔融岩漿地幔中,然後緩慢釋放以形成新的大氣所致。他們說,雖然這第二層大氣也在洩漏到太空中,但它正在不斷地從地幔中的氫庫中得到補充。
“這第二層大氣來自行星的表面和內部,因此它是瞭解另一個世界地質的視窗,”劍橋大學的團隊成員保羅·裡默博士說。“需要做更多的工作才能正確地看透它,但發現這個視窗非常重要。”
進一步研究 Gliese 1132 b 地質的機會可能來自於將於 2021 年 10 月發射的哈勃望遠鏡的繼任者詹姆斯韋伯太空望遠鏡。
韋伯將主要用紅外線觀察宇宙,使其能夠觀察比哈勃更遠的物體,哈勃主要研究光學和紫外線波長。這是因為來自更遠物體的光紅移程度更高,並從紫外線和光學進入近紅外線。
詹姆斯韋伯太空望遠鏡將使科學家能夠比以往任何時候都更深入地觀察宇宙 Northrop Grumman
“這種大氣層,如果它很薄——意味著它的表面壓力與地球相似——可能意味著你可以在紅外波長下直接看到地面,”噴氣推進實驗室的團隊負責人馬克·斯溫博士說。
“這意味著,如果天文學家使用詹姆斯韋伯太空望遠鏡觀察這顆行星,他們有可能看到的不是大氣光譜,而是地表光譜。
“如果有岩漿池或火山活動,這些地區會更熱。這將產生更多的排放,因此他們可能會關注實際的地質活動——這令人興奮!”
如果系外行星是“宜居的”,這意味著什麼?
我們所知的所有生命形式都依賴於一種關鍵成分:液態水。因此,在尋找生命的過程中,天文學家將注意力集中在可能存在液態水的行星上,他們稱之為“宜居”行星。
每顆恆星都有一個“宜居帶”,也稱為“金髮姑娘區”,在那裡不太熱也不太冷。宜居帶中的行星從恆星獲得適量的能量來支援液態水。離恆星越近,水就會沸騰,離得越遠,它就會結冰。
然而,這並不能保證液態水會存在於宜居帶的行星上。這顆行星的大氣層可能太厚,使溫度升高得更高。即使地球上確實存在液態水,可居住並不意味著有人居住。