太阳系超级地球去哪里了(下一个地球超级地球)

什么是超级地球?

超级地球是指我们的太阳系外类似于地球的行星,性质比地球质量重,但比海王星和天王星等冰巨星还要轻很多,可以由气体,岩石或两者结合制成。它们的大小是在地球质量的两倍到十倍之间。

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这些行星的真实性质仍然笼罩在不确定性中,因为我们自己的太阳系中没有像它们一样的行星,

超级地球还可能存在各种各样的行星组成,包括水世界,雪球行星或像海王星一样主要由稠密气体组成的行星。质量大小处于超级地球类似的系外行星也可以称为子海王星小海王星。

超级地球和迷你海王星

最近两年科研人员在最近的星系中发现了一颗超地球和两颗迷你海王星,它们围绕一颗淡淡,凉爽的恒星运行,该恒星大约在73光年外。M型矮星的大小和质量都比太阳小40%,表面温度比太阳低三分之一。

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最里面的行星TOI 270 b可能是岩石超地球,比地球大25%。它每3.4天绕恒星运行一次,其距离是水星绕太阳运行的近13倍。根据对已知大小相似的系外行星的统计研究,科学小组估计TOI 270b的质量约为地球的1.9倍。

其他两个行星TOI 270 c和d分别是地球的2.4倍和2.1倍,并且每5.7天和11.4天绕恒星运行一次。尽管它们的大小只有它的一半左右,但两者都可能类似于我们太阳系中的海王星,其成分主要由气体而不是岩石构成,它们的重量可能分别约为地球质量的7倍和5倍,使它们成为微型海王星

超级地球的气候模式

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斯皮策空间望远镜(Spitzer Space Telescope,缩写为SST)的观测结果导致了2016年超级地球的第一张温度图。该图揭示了从行星的一侧到另一侧的极端温度波动,并暗示了这样做的原因:熔岩流。

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烤面包般的超级地球55 Cancri e距离地球只有41光年,相对来说比较近。它的轨道非常靠近恒星,每18小时绕其绕动一次。由于行星离恒星很近,所以它在重力作用下被潮汐锁定,就像我们的月球到达地球一样。这意味着55 Cancri的另一侧面白天总是在其恒星的高温下烹饪,而夜晚则保持在黑暗中凉爽得多。

斯皮策望远镜用其红外视野凝视了整个行星达80个小时,并多次观察了它绕恒星运行的过程。这些数据使科学家能够绘制整个世界的温度变化图。令他们惊讶的是,他们发现从行星的一侧到另一侧的温度差达到2340华氏度(1300开氏度)。最热的一侧接近华氏4,400华氏度(2,700开尔文),最凉的一侧是2,060华氏度(1,400开尔文)

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开普勒186f是在另一个恒星周围的潜在“宜居带”中发现的第一个地球大小的行星,该行星的表面可能存在液态水。它的恒星比我们的太阳冷和红。如果像Kepler-186f这样的行星上确实存在植物生命,那么它的光合作用可能会受到该恒星的红色波长光子的影响,从而形成与地球上的绿色非常不同的调色板。这个发现是由NASA的行星狩猎望远镜开普勒(Kepler)做出的。

超级地球是天文学家进行大气研究的梦想

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新近发现的系外行星Gliese 486b可能是研究太阳系以外地球行星的最理想适合生存的大气机会。由CARMENES项目天文学家组成的国际团队表明,Gliese 486b的多个方面使其非常适合大气光谱学。而新南威尔士大学的团队成员本·蒙特(Ben Montet)说:“这是我们数十年来一直梦想的那种行星”。

这一发现可能会改善我们寻找能够维持生命的太阳系大气的前景。系外行星绕着太阳以外的恒星运行,自发现第一个行星以来的三十年中,天文学家已经确认了4000多个系外行星的发现,超级地球是所有系外行星搜寻中最受追捧的目标之一。这些行星比地球稍大,具有稳定的岩石表面,并且可能具有充实的大气层-天文学家希望在某些情况下可以维持生命。

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研究大气层通常涉及观察当系外行星从地球上看时,系外行星穿越恒星时,系外行星恒星穿过大气时会受到怎样的影响-Gliese 486b就是这样做的。

当这种光穿过大气层照射时,某些波长会被其成分气体吸收。天文学家可以使用这些特征吸收线来确定大气的成分和温度。另外,他们可以研究行星发出的或反射的光,即它即将通过恒星之后。

附近的红矮星

除使用补充技术来发现超级地球并确定它们是否适合进一步分析外,在他们的研究中,研究人员搜索了绕着红矮星飞行的系外行星,这些红矮星比太阳类恒星更可能携带岩石行星。通过搜索他们发现了一个特别有趣的超地球,它绕着距离地球仅26光年的格里斯486恒星运行。

系外行星Gliese 486b的质量是地球质量的三倍,半径是半径的1.3倍,但它的轨道周期仅为36小时-使其非常接近恒星。天文学家还预测Gliese 486b的表面温度约为430°C,使其比金星略凉。

超级地球“是寻找生命迹象的最佳地方”

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尽管这些条件听起来很极端,但它们还不足以剥夺系外行星的大气层。这可能意味着Gliese 486b从其最初形成时就保留了一些大气中的氢气和氦气。该行星的温度足够高,可以排出大气层,而不会逸出任何气体,这使其成为光谱研究的理想之选。据天文学家的报道,格利瑟486b是迄今为止发现的用于发射光谱研究的最佳岩石行星,透射光谱还是第二好。

据发现岩石世界的天文学家团队称,绕系一颗红矮星的系外行星可能是“寻找太阳系以外生命迹象的最佳场所”。系外行星被称为LHS 1140b,位于距地球仅39光年的地方。它的密度表明它的岩石表面带有铁芯。LHS 1140b也在其恒星的宜居区域,天文学家说它可能有大气层。

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新的系外行星绕着LHS 1140旋转,这是一个微弱的红矮星,比太阳小得多,也比太阳凉爽。研究人员使用设备设施检测到LHS 1140引起的星光倾角,这是系外行星在恒星与地球之间通过时发生的。然后使用欧洲南部天文台的HARPS仪器测量LHS 1140b的质量和密度。

系外行星要花25天才能绕恒星运行,尽管它离LHS 1140的距离比地球离太阳的距离要近10倍,但它只能接收到大约一半的“阳光”。尽管缺少恒星能量,但LHS 1140b仍处于恒星的宜居区域,这意味着它可以维持生命。

岩浆海洋

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当红矮星年轻时,它们会发出辐射,这会损害系外行星的大气。研究人员认为LHS 1140b只要足够大,足以在其表面持续数百万年的岩浆海洋。这样的海洋本可以向大气中注入蒸汽补充其水量,并确保其大气在早期的辐射轰炸中幸存下来。

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红矮星的当前条件特别有利-LHS 1140的自旋速度比其他类似的低质量恒星慢,并且发出的高能辐射少

令人兴奋的系外行星

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可以说这是过去十年来最激动人心的系外行星,我们人类几乎希望有一个更好的目标来执行科学上最大的任务之一寻找地球以外生命的证据

天文学家将使用哈勃太空望远镜来计算出目前正在对LHS 1140b辐射破坏生命的辐射量。使用诸如超大型望远镜之类的未来仪器进行的研究可能会进一步揭示系外行星的大气及其维持生命的能力。

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