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研究人员迈出了探索附近系外行星气候的第一步

  • 科技
  • 2019-08-26 14:52:34

来自埃克塞特大学和英国气象局的天体物理学家和气象专家团队已着手探索最近发现的地球质量系外行星Proxima Centauri b的潜在气候。

Proxima Centauri b,或简称Proxima b,于2016年被伦敦玛丽皇后大学天文学家Guillem Anglada-Escudé博士及其合着者发现。

这颗行星绕着半人马座(Proxima Centauri)运行,这颗红矮星距离半人马座只有4.23光年远。

早期的研究表明,Proxima b略大于地球,位于其恒星的可居住区域内,理论上可以在地表上存在液态水。

现在,伊恩博士Boutle,一个在英国气象局研究员和埃克塞特大学名誉研究员,和共同作者已经进行新的研究,探索玛B的潜在的气候,对揭示其是否具有的长期目标支持生命的潜力。

使用最先进的模型,该模型已成功用于研究地球气候数十年,该团队模拟了Proxima b的气候,如果它与我们的星球具有相似的大气成分。

科学家们还探索了一个更为简单的大气层,包括氮气和微量二氧化碳,以及行星轨道的变化。这使他们能够与以前的研究相比较并超越以前的研究。

“我们提出了使用Met Office统一模型(UM)进行的新发现的行星Proxima Centauri b的气候模拟结果,”作者解释说。

“我们研究了'类似地球'大气层和简化的氮气和微量二氧化碳气氛对Proxima b可能接收到的辐射的响应。”

“此外,我们利用观测约束条件引导的一系列偏心率探讨了轨道偏心对行星条件的影响。”

该团队模拟的结果表明,Proxima b可能具有适宜居住的潜力,并且可能存在于非常稳定的气候状态。

但是,必须做更多的工作才能真正了解这个星球能否支持,或者确实支持某种形式的生命。

“我们的研究团队使用一系列模拟研究了行星可能的轨道配置的许多不同场景,”该论文的主要作者Boutle博士说,该论文讨论了天文学和天体物理学杂志(arXiv.org预印本)的结果。

“除了检查如果行星被'潮汐锁定'(一天的长度与一年相同)气候将会如何表现,我们还研究了类似于水星的轨道,它在轴上旋转了三次围绕太阳的每两个轨道(3:2共振)会影响环境。“

“将这颗行星与地球区分开来的主要特征之一是它的恒星发出的光主要是近红外线,”共同作者詹姆斯·曼纳斯博士说,他也来自气象局和埃克塞特大学。

“这些光的频率与大气中的水汽和二氧化碳的相互作用更强烈,影响了我们模型中出现的气候。”

使用UM模型,研究人员发现,潮汐锁定和3:2 共振配置导致Proxima b区域能够容纳液态水。

然而,3:2共振示例导致行星的更多实质区域落入该温度范围内。

此外,他们发现偏心轨道的预期可能会导致这个世界的“适居性”进一步增加。

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