天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆地球大小的系外行星LP 791-18 d，這顆行星的活躍火山活動(dòng)可以維持一個(gè)大氣層，可能允許水在其較冷的一面凝結(jié)。它圍繞著一顆小型紅矮星運(yùn)行，距離大約90光年，位于宜居區(qū)的邊緣。未來(lái)對(duì)它的研究計(jì)劃引入詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一顆地球大小的系外行星，或太陽(yáng)系以外的世界，它可能鋪滿(mǎn)了火山。這顆行星被稱(chēng)為L(zhǎng)P 791-18 d，它的火山爆發(fā)頻率可能與木星的衛(wèi)星木衛(wèi)一一樣，后者是我們太陽(yáng)系中火山最活躍的天體。
他們利用美國(guó)宇航局的TESS（凌日系外行星探測(cè)衛(wèi)星）和退役的斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡，以及一套地面觀測(cè)站的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)并研究了這顆行星。
(資料圖片僅供參考)
關(guān)于這顆行星的論文--由蒙特利爾大學(xué)特羅蒂爾系外行星研究所（iREx）的畢業(yè)生Merrin Peterson領(lǐng)導(dǎo)--發(fā)表在5月17日的科學(xué)雜志《自然》上。
美國(guó)宇航局的凌日系外行星調(diào)查衛(wèi)星（TESS）工作時(shí)的插圖。資料來(lái)源：美國(guó)宇航局戈達(dá)德空間飛行中心
"LP 791-18 d是潮汐鎖定的，這意味著同一面一直面對(duì)它的恒星，"共同作者、iREx的天文學(xué)教授Bj?rn Benneke說(shuō)，他計(jì)劃并監(jiān)督了這項(xiàng)研究。"白天的一面可能會(huì)太熱，液態(tài)水無(wú)法在表面存在。但是我們懷疑在這個(gè)星球上發(fā)生的大量火山活動(dòng)可以維持一個(gè)大氣層，這可能允許水在夜間凝結(jié)。"
LP 791-18 d繞著一顆小型紅矮星運(yùn)行，距離約90光年，位于南部的火山口星座。研究小組估計(jì)它只比地球稍大，質(zhì)量也大。
在這個(gè)地球大小的世界LP 791-18 d的動(dòng)畫(huà)中，火山噴發(fā)，云層翻滾。
在這次發(fā)現(xiàn)之前，天文學(xué)家已經(jīng)知道該系統(tǒng)中的另外兩個(gè)世界，被稱(chēng)為L(zhǎng)P 791-18 b和c。外側(cè)行星c的大小約為地球的2.5倍，質(zhì)量為地球的7倍多。
在每個(gè)軌道上，行星d和c會(huì)非常接近地經(jīng)過(guò)對(duì)方。質(zhì)量更大的行星c的每次接近都會(huì)對(duì)行星d產(chǎn)生引力，使其軌道呈現(xiàn)出某種程度的橢圓形。在這個(gè)橢圓軌道上，行星d每次繞過(guò)恒星時(shí)都會(huì)發(fā)生輕微的形變。這些變形可以產(chǎn)生足夠的內(nèi)部摩擦，使行星的內(nèi)部大幅升溫，并在其表面產(chǎn)生火山活動(dòng)。木星和它的一些衛(wèi)星以類(lèi)似的方式影響木衛(wèi)一。
上述動(dòng)畫(huà)的近景。資料來(lái)源：美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心/克里斯-史密斯（KRBwyle）。
d號(hào)行星位于宜居區(qū)的內(nèi)部邊緣，這是科學(xué)家們假設(shè)行星表面可能存在液態(tài)水的距離的傳統(tǒng)范圍。如果這顆行星像研究小組懷疑的那樣地質(zhì)活躍，它就可以保持大氣層。該行星夜間的溫度可能下降到足以讓水在表面凝結(jié)。
行星c已經(jīng)被批準(zhǔn)在詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡上進(jìn)行觀測(cè)，研究小組認(rèn)為行星d也是該任務(wù)進(jìn)行大氣研究的特殊候選者。
共同作者杰西-克里斯蒂安森說(shuō)："天體生物學(xué)的一個(gè)大問(wèn)題，即廣泛研究地球和其他地方生命起源的領(lǐng)域，是構(gòu)造或火山活動(dòng)是否是生命所必需的，除了可能提供一個(gè)大氣層外，這些過(guò)程可以攪動(dòng)那些否則會(huì)沉入地殼并被困在其中的材料，包括那些我們認(rèn)為對(duì)生命很重要的材料，如碳。"他是位于帕薩迪納的加利福尼亞理工學(xué)院美國(guó)宇航局系外行星科學(xué)研究所的研究科學(xué)家。
斯皮策對(duì)該系統(tǒng)的觀測(cè)是該衛(wèi)星在2020年1月退役前收集的最后一次觀測(cè)。美國(guó)宇航局的斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡任務(wù)在經(jīng)過(guò)16年多的紅外光探索宇宙后于2020年1月結(jié)束。資料來(lái)源：NASA/JPL-Caltech