宜居行星|被潮汐锁住的行星表面的尘埃可能会维持星球表面液态水的存在
简介：在寻找宜居星球时 ， 科学家通过计算机模型模拟M型矮星发现尽管M矮星的行星被潮汐锁定 ， 但行星大气含有的尘颗粒可以平衡恒昼恒夜面的气温 ， 创造宜居环境 。
在太阳系的所有行星中 ， 地球是唯一表面有液态水且有生命生存的行星 。 地球在太阳的宜居带(也被称为适居带)内运行 ， 适居带与恒星之间的距离不太热也不太冷 ， 适合液态水存在 。
【宜居行星|被潮汐锁住的行星表面的尘埃可能会维持星球表面液态水的存在】
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当天文学家在宇宙中搜寻可能支持生命的类地行星时 ， 宜居带是搜寻的首选地带 。 然而 ， 一项新的研究表明 ， 在宜居带之外也可能存在类地行星——前提条件是它们的大气中有空气尘埃 。
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这项研究发表在《自然》杂志上 ， 研究表明通过扩大宜居带搜寻范围 ， 增加了发现宜居行星的可能性 。
三台计算机模拟类地系外行星的风(箭头)和空气尘埃(颜色比例) ， 以及在远处的一颗m -矮星主恒星 。 丹尼斯·谢尔盖耶夫
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该团队创建了一个围绕m -矮星运行的行星的计算机模拟 。 m -矮星是最小最冷的恒星类型 ， 也是银河系中最常见的恒星类型 。
围绕m型矮星运行的行星往往会被潮汐锁住 ， 在它们运行的过程中 ， 行星的一侧总是面对着恒星 。 这导致了永久的白天和夜晚 。
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然而 ， 通过他们的模拟 ， 研究人员发现空气中的尘埃会使永久白天的一面温度降低 ， 同时增加使夜晚一面的温度 。 因此 ， 尘埃实际上减缓了潮汐锁住的行星的水分流失 ， 这一过程被称为气候负反馈 。
太阳系中的行星 ， 如金星和火星 ， 可能在其存在的数十亿年中遭受过水分流失 ， 从一个潮湿、宜居的星球变成了一个干燥、荒凉的星球（以火星为例） ， 或者从金星变成了炙热的世界 。
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然而 ， 尘埃的存在可以帮助潮汐锁住的行星保持温度以保证表面的水的存在 ， 从而使它们有可能成为适合生命生存的宜居星球 。
“在地球和火星上 ， 沙尘暴对地表既有降温作用 ， 也有升温作用 ， 但降温影响会更大 ， ”英国气象局研究员、这项新研究的主要作者伊恩·布特(Ian Boutle)在一份声明中表示 ， “但是这些同步轨道行星非常不同 。 在这里 ， 这些行星的暗面是永恒的黑夜 ， 变暖效应占上风 ， 而在白面 ， 变冷效应占上风 。 其结果是缓和了极端温度 ， 从而使其更适合居住 。 ”
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研究还发现 ， 这些尘埃可能会阻碍科学家在行星大气中寻找的其他生命元素 ， 如水蒸气和氧气 。
这项研究的合著者、东安吉拉大学气候动力学教授曼诺乔希（Manoj Joshi）在一份声明中说：“空气中的尘埃可能会使行星变得适宜居住 ， 但也会阻碍我们在这些行星上寻找生命迹象 。 ”这些影响需要在未来的研究中加以考虑 。
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迄今为止 ， 天文学家已经发现了4000多颗系外行星 ， 科学家们仍在继续寻找宇宙中有类似地球的宜居迹象的行星 。 然而 ， 科学家们发现的行星越多 ， 他们就越意识到 ， 我们对宜居性的定义不应该受到现有知识的限制 。
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文章摘要：在我们的太阳系之外发现可居住的行星是当前和未来太空任务的一个重要方向 。 然而 ， 宜居性不仅取决于恒星的亮度 ， 同样也取决于行星大气层的组成部分 。 这是第一次发现 ， 放射性活跃的矿物尘埃将对类地系外行星的宜居性产生重大影响 。 在被潮汐锁住的行星上 ， 尘埃使昼面变冷 ， 夜面变暖 ， 显著地扩大了宜居带 。
我们认为与轨道构型无关 ， 空气中的尘埃可以通过减少海洋覆盖面积和增加尘埃负荷的反馈 ， 延缓行星在宜居带内缘的水分流失 。 在模拟透射光谱中 ， 尘埃的包含显著地掩盖了关键的生物标志气体(例如臭氧、甲烷) ， 这意味着对观测结果的解释有重要影响 。 研究表明 ， 未来对类地系外行星的观测和理论研究必须考虑尘埃的影响 。
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