科学网 › 标签 › 类地行星

标签: 类地行星

相关帖子	版块	作者	回复/查看	最后发表

没有相关内容

相关日志

[转载]比地球更适合居住的24颗超宜居星球: quantumchina 2020-10-7 20:42; 近日，美国和德国研究人员认为，地球不一定是全宇宙中最宜居星球，太阳系外有24颗行星可能比地球更适合生命体居住。关于什么是“宜居星球”，科学家并没有想去找地球的克隆版，而是确定了“超宜居”标准，以符合潜在的超级宜居性，例如行星年龄、质量、体积、表面温度、是否有水、与恒星距离等。他们最终从4500颗已知地外行星中筛选出24颗“超宜居”行星。这些宜居行星通常是指一颗岩石行星，当某颗行星处于距离该行星系的中心恒星远近合适的区域，在这一区域中，由于恒星传递给行星的热量适中，行星上温度就会比较适宜，既不太热也不太冷，且能够确保存在液态水的存在，而水是决定人类生存的关键因素。不过，没有一颗行星能满足所有“超宜居”条件，但一般能满足4个条件，意味着生命体可能在那里生活得比在地球更舒适。为什么科学家会说这些星球会比地球更完美，其中一些行星，中心恒星是K系矮星，K是指恒星光谱分类中的光谱型，银河系主要存在三类恒星：G型类日恒星；质量比太阳小、温度比太阳低的K型矮星；比K型矮星更暗、温度更低的M型红矮星。银河系恒星中，M型红矮星数量最多，约占73%；G型恒星最少，约占6%；K型矮星居中，约占13%。科学家认为，K型矮星是银河系中的“金凤花恒星”（金凤花是美国童话角色，美国人常用“金凤花姑娘”形容“刚刚好”），K型矮星的寿命从150亿年到450亿年不等。相较之下，太阳的寿命只有100亿年，而太阳目前已走过“前半生”。鉴于太阳的演化速度相对较快，再过10亿或20亿年，地球基本将不再宜居。因为约10亿年后，地球将处于太阳宜居带内温度更高的边缘，随着太阳变得越来越热、越来越亮，其宜居带会逐渐外移。最终，地球将失去大气和海洋，变得干燥无比。而K系列恒星没有活跃的磁场产生强X射线和紫外线辐射以及高能爆发，漫长的寿命可以让生命的出现和发展有更长的时间。除此之外，地球适宜居住的部分原因是，它的体积足够大，地质活跃，使其具有保护性的磁场，并且有足够的引力来保留大气层。如果一颗行星大10%，它将有更多的表面积来生活。如果它的质量是地球的1.5倍，它的内部将保留更多来自放射性衰变的热量，将保持更长时间的活跃，并保持更长时间的大气层。此外，如果一个世界的温度比地球高5摄氏度，并且拥有更多的水，它将在地球的大部分地区享受热带雨林的生物多样性。这24个「超级宜居」的星球距离我们都超过100光年远，它们有些年龄超过已存在46亿年的地球，有些则较年轻、温暖，或更潮湿。一个比较悲观的事实就是，人类可能一辈子都无法飞出太阳系，到达这些宜居星球，太阳系的最外围奥尔特云距离地球有1光年之远， 1光年大约等于9460730472580800米.。目前人类航天器飞的最远距离的是美国的旅行者号,速度大约是每秒16千米过一点，从1977年飞行，到现在已经过了43年，它还至少还要飞上520年的时间才能抵达奥尔特云。按照这个速度,需要大概1万8千5百年，旅行者1号才能飞出太阳系，除非人类可以制造出超光速飞船，科学家阿尔库维耶雷提出，可以制造一种能够令前方空间收缩而令后方空间膨胀的引擎，以空间的“变形”来推动飞船前进。由于空间膨胀的速度没有任何限制，所以这种飞船的乘客可以感知到自己的速度超过了光速。如果能够实现，飞船将会是被一个“曲率泡”裹挟着前进，它在本地参考系内将没有任何加速度，也就不会受到广义相对论的速度制约，而且不会出现时间变慢等相对论效应。而要出现超光速，所需要的能耗大约相当于将整个木星的质量按照质能方程转换为纯能量。物理学家哈罗德·怀特（Harold White）表示他和他的团队正在为美国航空航天局（NASA）研制超光速引擎。在公布的IXS进取号概念图中，飞船本身被两个巨大的环状物包裹，这便是怀特设计的曲率引擎。通过这种设计，超光速飞行所需的能量被大大降低。不过根据他自己的说法，目前距离最终目标的实现还有着一段遥不可及的长度。。。 IXS进取号（IXE Enterprise）的设计概念图然而即使造出来了超光速飞船，人类到达这些宜居星球也需要近百年的时间。对于载人飞船前往火星都还无法实现的人类来说，超光速飞船可能真就只是一个美好的梦。地球虽然不完美，但却是人类目前为止唯一的家园，我们要珍惜我们的蓝色家园。来源： https://new.qq.com/omn/20201007/20201007A0B5HJ00.html; 个人分类: 天文及宇宙学|3815 次阅读|0 个评论

类地行星的重力加速度与最高峰高度: quantumchina 2020-9-17 02:16; 两个类地行星上最高峰高度与两行星表面的重力加速度大小大致成反比关系金星的最高峰高度：～10590m 地球的最高峰高度：8848m 两者比值：～1.197 地球表面的重力加速度:9.8m/s 2 金星表面的重力加速度: ～8.87m/s 2 两者比值：～1.10 火星上的最高峰高度及火星的重力加速度与地球上的相比，也有近似反比的关系。; 个人分类: 天文及宇宙学|3027 次阅读|0 个评论

详细图解TRAPPIST-1——有着史上最多宜居带类地行星的行星系统: 热度 9 smilemooncat 2017-2-23 11:58; 美国东部时间2017年2月22日下午，NASA在发布会上宣布在系外行星方面的一项新发现——一个很特别的“太阳系”，这个行星系统中的恒星周围有7颗地球尺寸大小的行星，很可能都是岩石行星，很可能表面都有水；其中3颗行星可能处在宜居带范围内，表示其上面的温度刚刚好，可能存在液态水。这一发现刷新了太阳系外恒星在宜居带范围内类地行星数量的记录。科学家们表示，这个特别的行星系统将提供一个非常好的实验室，让我们对宜居行星、系外生命有更多的了解。不得不感慨，NASA的宣传科普做得真不错。针对这一发现，NASA官方网站推出了图文并茂的科普文章，还设计了可在手机、PAD上操作的游戏，让你能VR看见艺术家们根据科学家提供的数据制作的行星表面想象图、从某颗行星看过去的行星系统图。这么好的资源，我们也好好利用，同时也要鼓励咱们中国的天文科普尚需继续努力。接下来，就根据NASA官方网上的图来详细了解下这个新发现。整体介绍图1：TRAPPIST-1系统的艺术想象图根据从观测数据分析得到的行星直径、质量以及到主星的距离，艺术家们创作了这幅想象图。这个行星系统的发现要归功于NASA的斯皮策空间望远镜、地面上的凌日行星和星子小型望远镜（TRAnsitingPlanets and PlanetesImals Small Telescope； TRAPPIST）以及其它的地面望远镜。这个小行星系统便是以TRAPPIST望远镜的名字命名。据发布会上介绍，该系统中的七大行星都是和地球尺寸相当的类地行星。相比较而言，太阳系中有4颗类地行星（把地球也算上），分别是水星、金星、地球和火星。 TRAPPIST-1 行星系统中的主星（另一个编号是2MASS J23062928-0502285），距离地球约39光年之外，位于宝瓶座，它是一颗超冷的矮恒星。它离地球不太远，毕竟距离我们最近的一颗恒星也约在4.2光年之外。它的表面温度约2500开尔文，质量约是太阳质量的8%，半径是太阳的11%，至少有5亿年的寿命，未来还能存在几万亿年。而我们太阳的寿命约46亿年，约50亿年之后演化成为一个红胖子——红巨星，表面温度约5778开尔文。 7 颗行星很可能都被潮汐锁定了，也就是说，恰似月球被地球锁定，几乎是同一面对着地球，这7颗行星也始终是同一面面向主星，行星的一面总是白天，另一面总是黑夜。根据距离主星的远近，这7颗行星分别被称为从b到h。TRAPPIST-1b和c距离主星最近，因此可能最热；e、f和g处在宜居带范围内，温度适宜，表面可能存在液态水。但科学家也表示，它们表面是否存在液态水，取决于多项因素，目前只能说可能，而不能确定。细看艺术想象图，你会发现，它参照了我们对太阳系的认识。b像更大版本的木卫Io。d在昼夜分界的区域有一条液态水的窄带，昼面被描绘成较干燥炎热的场景，而夜面则被冰所覆盖。e和f画得都可像地球了，表面有水，只是在夜面覆盖了更大的冰帽。g有一层像海王星的大气。离主星最远的h最冷，所以就被描绘成一个冰世界，像木卫二。但一定要切记，这是一幅想象图，虽然基于科学数据，但目前所获取的科学数据没有提供像图中展现的如此多细节。行星细节接下来这张图就展现了更多与这7颗行星的信息，例如它们的公转周期、到主星的距离、自身的大小以及质量，并进行了与太阳系内四大类地行星的比较。从公转周期来看，它们都转得很快，天量级，比绕着太阳转得最快的水星还要快很多。水星约每88天转太阳一圈。距离主星较近，最远也不过是0.06日地距离，也就是说可以把整个系统包含在太阳与水星之间。从它们的半径和质量来看，半径与地球的半径相当，质量普遍比地球小，但相差不多。把它们距离主星的距离更形象地与太阳系的情况比较，完全可以放进太阳与水星之间。如何发现它们？最后，让我们来了解下，科学家们是如何发现它们的？由Michael Gillon领导的科学家团队利用位于智利的60厘米TRAPPIST望远镜在近红外波段，关注附近的60颗矮恒星，搜索系外行星。之所以关注附近的矮恒星，他们表示，“原因很简单：基于目前的科技，在这些小不点恒星周围，我们可能找到地球尺寸大小的系外行星。” 针对TRAPPIST-1，从2015年9月17日到2015年12月28日，他们观测了超过62个夜晚，观测时长达245小时。根据近红外的测光观测数据，他们发现了11次明显的掩食信号，表示有天体从矮恒星前方通过，使观测亮度降低。基于后续的地面望远镜观测和斯皮策空间望远镜，他们意识到其中9次信号很可能由离矮行星最近的两颗行星b和c造成，公转周期分别是1.51天和2.42天；而另2次信号虽然有可能是b和c造成，但更可能是第三颗行星d造成，轨道周期不太确定，可能在4.5天和72.8天之间。2016年5月，他们将该发现发表在《自然》杂志了，并引起了大众和媒体的关注。后来，他们用斯皮策望远镜进行了时间更长的观测，发现了另外四颗行星，而这七颗行星中三颗有可能位于宜居带。斯皮策红外望远镜探测到了每颗行星经过主星前方对观测亮度的影响——诸如亮度变暗了多少，持续时间多久，出现的周期是多少等。从左侧的数据可以看出，b造成的影响的周期比c短（可以比较相邻b的间隔和相邻c的间隔）。通过这些数据，例如从亮度变暗了多少和变暗的周期，大概可以推知行星的尺寸、公转周期和它到主星的距离，而要进一步知道其质量、密度等，则需要基于一些近似和假设。更多体验想要体验NASA退出的360度VR效果，建议进入该网址： https://exoplanets.nasa.gov/trappist1/#VR360 。这里抛出两张艺术家想象图。艺术家想象图，从行星e的视角看这个七行星系统。由于其它行星、主星与它的相对位置，使得看到的行星具有不同的相位，就好像月相一样。注意，一颗行星是否宜居，影响因素太多，是否有磁场抵挡来自主星的高能辐射；行星的质量是否足够大，能hold住自身的大气；行星表面的大气成分是什么等等。这一发现还需要更多的数据，期待看到更多的进展。参考资料： http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7602/full/nature17448.html https://exoplanets.nasa.gov/trappist1; 个人分类: 科普文章|15930 次阅读|12 个评论

[转载]NASA首次在太阳系外发现类地行星，可能存在液态水: wangxh 2014-4-19 22:36; http://world.huanqiu.com/photo/2014-04/2733237.html 据每日邮报4月18日报道，美国国家航空航天局（NASA）日前宣布首次在太阳系外发现与地球差不多大的行星，其表面温度适合水以液态形式存在，这为生命体在太阳系外的存在提供了可能。美国国家航空航天局（NASA）日前宣布首次在太阳系外发现与地球差不多大的行星Kepler-186f 　　科学家16日表示，这颗被称为Kepler-186f的星球是截至目前发现的最小系外行星，极有可能是像地球一样的岩石行星，有自己的大气层和固体表面，可能存在液态水和生命体。太阳系内行星示意图　　天文学家已经通过高度复杂的技术证实太阳系以外存在近1000颗行星，不过其中大部分都是像木星一样的气态巨行星，大气层可能有毒性，周围的环境不是太热就是太冷，不适合液态水和生命体存在。该星球围绕着红矮星Kepler 186运转，其半径估计是地球半径的1.1倍，星球上拥有良好的大气环境，处在适合液态水存在的“宜居带”，那一区域对生命体来说不太热也不太冷，很接近地球的环境　　而科学家经过测算Kepler-186f的质量和密度，证实其符合岩石行星的描述。该星球围绕着红矮星Kepler 186运转，其半径估计是地球半径的1.1倍，星球上拥有良好的大气环境，处在适合液态水存在的“宜居带”，那一区域对生命体来说不太热也不太冷，很接近地球的环境。一位艺术家用画笔描绘的类地行星Kepler-186f围绕着其恒星运转。　　红矮星Kepler 186距地球500光年，Kepler-186f的轨道与水星相似，对于液态水来说过热，但是红矮星一般比太阳小，且温度没那么高，而Kepler-186f又处在其恒星的宜居带外缘，所以液态水可能存在。若液态水真的存在，那么部分水可能在一段时间处于冰冻状态。(文字来源：中国日报); 2351 次阅读|0 个评论

[转载]美国发现三颗“新地球” 或适合人类移居: 热度 2 runningabc 2013-4-26 14:48; 4月18日，美国国家航空航天局( NASA )宣布，发现了3颗“新地球”。除地球之外，在茫茫宇宙中还有跟地球类似宜居星球，这一消息让国际媒体非常兴奋。美国发现的三颗新地球，这三个新地球或适合人类移居引起关注。开普勒天文望远镜已观测到两颗太阳系外迄今“最像地球、可能最适宜人类居住”的行星，“一个温润如夏威夷，一个酷寒如阿拉斯加”，距离地球1200光年。同日，NASA另一个研究小组也宣布，在更远的地方发现另一颗“宜居星球”。美国宣布发现三颗新地球，太阳系外发现可能有水的新地球，美国官员称，这些发现使“人类走向找到类似家园又近了一步”。英国《每日邮报》19日刊文欢呼人类发现“地球二号”和“地球三号”。不过也有媒体质疑，距离地球上千光年的星球即使“宜居”，人类也不太可能移民新地球。 “地球不再孤单”!让美国媒体如此欣喜的是：美国国家航空航天局(NASA)18日宣布，开普勒天文望远镜已观测到两颗太阳系外迄今“最像地球、可能最适宜人类居住”的行星，“一个温润如夏威夷，一个酷寒如阿拉斯加”，距离地球1200光年。同日，NASA另一个研究小组也宣布，在更远的地方发现另一颗“宜居星球”。美国官员称，这些发现使“人类走向找到类似家园又近了一步”。英国《每日邮报》19日刊文欢呼人类发现“地球二号”和“地球三号”。不过也有媒体质疑，距离地球上千光年的星球即使“宜居”，人类也不太可能真正移居。这一天文新发现18日被刊登在《科学》周刊的网站上。研究报告称，在一个名为开普勒-62的行星系统的“宜居带”中发现两颗行星，这里温度条件适宜，理论上其表面可保有液态水，有少许大气，甚至可能有生命存在。NASA开普勒望远镜项目首席科学家博鲁奇说：“这是我们到目前为止发现的最适合居住的行星”，位于太空中的“宜居带”意味着它们表面可能有液态水，而水是生命存在的必要条件。如果行星距离恒星太近，上面温度太高，海洋可能沸腾;如果太远，海洋就会被冻结。这两种情形都不适合生命存在。大小合适、位置合适，美联社19日发文称，开普勒-62行星系统距地球约1200光年，位于天琴座。 “大小合适、位置合适”，美联社19日发文称，开普勒-62行星系统距地球约1200光年，位于天琴座。在该系统中，5颗行星围绕一颗比太阳更小、更冷、更老的恒星运行，开普勒-62e和开普勒-62f是其最外围的两颗，它们的体积分别为地球的1.6倍和1.4倍，受到的热量辐射也只是地球的1.2倍和0.4倍，公转周期分别为122天和267天。德国马克斯-普朗克天文研究所科学家说，开普勒-62e的温度“可能就像5月的华盛顿”。研究人员猜测，这两颗行星主要由岩石或冰构成，只有在获得相关大气频谱特性后，才能清楚它们是否真的“宜居”，“如果上面有生命，肯定非常高级”。另一颗“新地球”开普勒-69c位于开普勒-69行星系统，在天鹅座，离地球约2700光年，体积为地球的1.7倍，公转周期为242天，构成材质尚不确定。除此之外，这两个行星系统的其余4颗行星公转周期只有十多天，意味着它们非常热，不适合人类生存。美联社称，这些发现让科学家们认为，类似的宜居星球在宇宙中广泛存在。开普勒太空望远镜能同时和持续不断地测量发出光亮的超过15万颗恒星，是NASA首个有能力探测类似太阳的恒星周围地球般大小行星的望远镜。在追踪地球轨道的4年间，开普勒望远镜已在太阳系外发现122颗外行星，但这些行星大都不在宜居带里，不符合人类和生物存在的条件，少数在宜居带的行星体积过于庞大(如2.4倍于地球体积的开普勒22-b和5倍于地球体积的开普勒49-c)，或者像海王星一样大气压力巨大。而新发现的开普勒-62e和开普勒-62f就像“异卵双生子”，围绕着同一颗恒星，相互毗邻，之间的距离比地球和邻居火星还要近。在众多西方媒体欢呼新地球的发现具有里程碑意义时，也有舆论对此提出质疑。美国《时代》周刊18日刊文称，一些专家表示，宜居带并不意味着确保生物存在，地球的生态圈是由多种因素造就的。在众多西方媒体欢呼“新地球”的发现“具有里程碑意义”时，也有舆论对此提出质疑。美国《时代》周刊18日刊文称，一些专家表示，“宜居带”并不意味着确保生物存在，地球的生态圈是由多种因素造就的。还有意见认为，新发现的“宜居星球”距离地球1200光年，即使那里真的适宜居住，人类也不可能到达。美国全国广播公司18日提出疑问：在寻求外星生命方面，人类是否正在步入误区?文章称，英国太空生物学会议对哪里最适合生命存在展开了长达一年的辩论，一些科学家表示，更广泛的太阳系系统拥有潜在生命，例如木星的卫星木卫二及土星的卫星土卫六，但却没有被优先探索。; 个人分类: 天文科普|2254 次阅读|2 个评论

一个值得思考的问题：类地行星的质量极限: chenzhao 2009-12-28 15:27; 既然我们在未来的30 年时间里，还不太可能发射探测器去考察系外行星，那么，基于望远镜获取的非常有限的数据，从理论上和已知的关于太阳系的知识去研究一般行星系统就成为唯一的研究方法了。搜索系外行星采取的方法有：径向速度法，天文测量学法，凌星（transit）法。我们所可能获取的关系系外行星的情报是：偏心率、公转周期、质量（轨道半长径可以算得，但并非能独立的测量到）。偶尔的，通过观察凌星时的吸收光谱，可以推知其大气层的成分。但这些都不是直接的观察，能告诉我们它到底是类地行星还是类木行星，我们只有根据已知的知识建立一个理论模型，才能区分这两种行星。对于太阳系,类地行星和类木行星都有共同的起源:原始星云的吸积盘,之所以在构造上发生了这么大的差异,可能有一个关键点就是质量. 由此我们可以假设类木行星的质量下限就是类地行星的质量上限。最小的类木行星必须能以引力约束住原始大气成分中的氢，而使其不散逸才可能。而这个约束关系是跟行星所处的位置，以及中心恒星的亮度有关的，也即是一个函数而并非一个数。顺着这个思路下去，将有可能推导出该质量极限，从而判断出哪些系外行星必定为类地行星。; 771 次阅读|1 个评论

类地天体密度和对日轨道半长径的关系: chenzhao 2009-9-22 16:29; 先上草图一张,横轴是天体的对日公转轨道半长轴,纵轴是天体密度。图中未包括地月系。数据：序号名称平均密度对日轨道半长轴 1 水星 5.43E+03 0.39 2 金星 5.24E+03 0.72 3 地月系 5.49E+03 1.00 4 火星 3.93E+03 1.52 5 谷神星 2.70E+03 2.77 6 木卫三 1.94E+03 5.20 7 土卫六 1.88E+03 9.54 8 天卫三 1.72E+03 19.2 分析：１、除了地月系以外，太阳系主要的类地天体，不管是行星、矮行星或卫星，大体上密度与距离依对数分布。２、海卫一（密度2E3kg/m^3）很可能有不同于常规类地天体的演化路径，支持它起源于柯依伯带天体的假说。３、密度分布曲线支持了地月系的碰撞起源说。因为地球密度大大超过拟合值，月球密度大大低于拟合值，而它们的公转轨道距离相等，且合密度远超拟合值。如果一个火星大小的天体与地球碰撞，密度较高的核留在地球，而幔物质飞散到轨道上，逐渐凝聚为月球的话，密度异常就有了合理的解释。４、密度呈对数分布的原因是太阳早期强烈的星风吹散吸积盘中星子表面密度小的物质，靠太阳越近，强烈的星风选择下，只有大密度物质才能凝聚成行星。; 648 次阅读|0 个评论

更多...

帐号		自动登录	找回密码
密码			注册

关闭 安全验证

标签: 类地行星

相关帖子

相关日志

关闭安全验证