类日恒星系统可能比太阳系更宜居

新闻中心-中国网 news.china.com.cn   时间: 2012-12-06   发表评论>>

银河系中有许多和太阳类似的恒星,一个由俄亥俄州大学地质学家和天文学家组成的小组正在以新的方式寻找着外星生命。据物理学家组织网12月3日报道,在本周于圣·弗朗西斯科召开的美国地球物理学联盟会议上,该小组报告了他们新研究的初步结果:围绕着这些类日恒星公转的行星,可能比我们的地球更热,更加有活力。这些系统的类地行星内部,温度超过地球25%。因此从地质学上来讲,它们会更活跃、更可能保留足够的液态水来支持生命,至少是微生物形式的生命。

他们研究了8个大小、年龄、总体成分和太阳极为相似的类日恒星,检测了其中所含放射性元素的数量。恒星数据来自智利的欧洲南方天文台高精度径向速度恒星搜索器(HARPS)光谱仪数据库。

放射性元素衰变是地热的重要来源,对地球的板块构造也必不可少,而板块构造有助于维持地球表面的水。所以有时人们也把板块构造作为行星能否支持生命的一个指标。通过分析类日恒星中的钍、铀等元素,研究人员发现其中7个所含的钍比太阳更多,这表明围绕它们公转的每颗行星也都可能含有更多的钍,意味着这些行星可能比地球更温暖。俄亥俄州大学博士生凯曼·安特伯恩说,比如其中一颗恒星所含的钍是太阳的2.5倍,围绕它公转的类地行星内部所产生的热量可能要超过地球25%,这会使板块构造持续时间更长,也就有更长时间形成生命。

“如果证明了这些行星确实比以前认为的更温暖,那我们就能围绕这些恒星,有效地扩大宜居带,将其从主恒星向外推得更远,更多地考虑那些可能适合微生物生命的行星。”安特伯恩补充说,“我们能肯定的是,类日恒星内部的放射性元素数量存在某种自然差异。但由于样本包括太阳在内只有9个,我们对这种差异在整个星系的分布还不太了解。从已知的行星来看,我们已知围绕类日恒星的行星可能表现出同样的差异,这种差异会对生命的形成产生影响。”

该校地球科学院副教授温迪·帕内罗解释说,放射性元素如钍、铀等在地球幔层中都有,它们从内部加热了行星,这种方式不同于来自地核的热传导。“地核一开始就是热的,但它并非唯一的热源,另一个重要因素就是放射性元素衰变,这是从地球形成时就开始了。没有放射性衰变,就没有足够的热量来驱动板块构造,维持地球表面的海洋。”

“一颗行星要想在地质学的时间尺度上维持住它的海洋,需要有某种地壳‘循环系统’,对地球来说就是地幔对流。”安特伯恩说。地球上的微生物能从地下热量中受益。大量古生菌微生物能不靠太阳能,直接靠地球深处的热量生存。地球上的大部分放射性衰变的热量来自铀,那些富含钍的行星能提供更多热量,半衰期也更长,能维持更长时间更热的环境,这给了它们更多时间发展出生命。

谈到为何我们太阳系的钍更少,安特伯恩解释说:“这一切都开始于超新星。超新星中创造的元素,决定了形成新恒星和行星所能利用的材料。类日恒星散布在银河系,形成于不同的超新星,只是出于偶然,它们才有了比我们更多的钍。”(常丽君)

文章来源: 科技日报
责任编辑: 鹏遥