正如我们所知,大多数位于恒星周围宜居带的系外行星实际上不适合种植生命。 那是根据一个 新的研究 佐治亚大学的微生物学家和天文学家表示,考虑到一颗行星接收到的光及其容纳液态水的能力,可以更好地定义其他行星上是否存在生命。
宜居地带 (HZ) 传统上被定义为系外行星可以在其表面支撑液态水的恒星周围的距离范围。 太远了,地球会像火星一样保持冰冻状态。 距离太近,海洋就会蒸发,就像金星上发生的那样。 中间的区域既不太热也不太冷,恰到好处——所谓的“金发姑娘区”。
关于外星生命的特性和要求,我们一无所知。 然而,天体生物学通常有两种思想流派。 一个是其他星球上的进化可以找到方法来回避我们所知的看似无法逾越的生命障碍,而另一些人则声称生命无处不在受相同的普遍物理原则的约束,因此只能以某种方式运作,类似于在地球上。
研究人员从后一个前提出发,引入了一个“光合宜居带”(PHZ)——恒星周围的区域,这里不仅可以存在液态水,而且还有足够的波长在 400-700 纳米之间的光。 后者是产生过剩的含氧光合作用所必需的——这是地球上所有植物生命的能源。
“产氧光合作用对于在宇宙中寻找生命至关重要——如果我们要识别外星世界的生命迹象,它可能是一种生物印记,例如富含氧气的大气层,因为很难解释[没有生物体],”主要作者 卡桑德拉厅 来自佐治亚大学,告诉 物理世界. “从某种意义上说,PHZ 比 HZ 更实用,因为它提供了更全面的画面——PHZ 中不仅可能存在液态水,而且还存在类似地球的含氧光合作用,我们确信它能够改变行星大气层变成一个充满生物印记的人。”
虽然其他行星上的生命有可能进化到超过这些波长的光合作用,但有令人信服的物理理由相信为什么这个范围可能是普遍的。 例如,水对光合作用有效波长的光高度透明,而超过这些波长的吸收迅速增加,使海洋对来自这个狭窄间隙之外的光不透明——这是海洋生物在与陆地相同范围内进行光合作用的强烈动机地球。
检测生物印记
该团队还发现,在比地球大的行星上,光合生命可能不太可能存在。 这是因为它们较厚的大气层会在有用光到达地表之前阻挡大部分有用光。 这些“超级地球”和“迷你海王星”以前是 被认为可能适合外星生命居住 鉴于它们厚厚的大气层可以产生舒适、有益的环境,即使在离主星更远的地方也是如此。 霍尔和他的同事们建议,可观察到的生命在大气层更稀薄的类地小系外行星上更为常见。
在系外行星大气层中检测生物特征需要大量的望远镜时间,因此研究人员希望他们的工作将用于将观测资源引导到更有可能显示生命的行星。
通过外星人的眼睛看地球:我们星球的外星视角
虽然詹姆斯·韦伯太空望远镜研究系外行星大气层的能力有限,但计划中的望远镜(例如位于智利的 39 米欧洲超大望远镜)将很快能够通过凌日光谱有效地寻找系外行星上的氧气。 更雄心勃勃的是 宜居系外行星天文台 NASA 的概念任务,该任务将能够直接拍摄系外行星的图像并描绘它们的大气特征。
结果将发表在 天体物理学杂志通讯.
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- Sumber: https://physicsworld.com/a/goldilocks-zone-may-not-be-a-good-metric-for-whether-life-exists-on-exoplanets-say-astrobiologists/
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