[圖文]高傾角行星系統中可能存在宜居類地行星 | 陽光歷史

 

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[圖文]高傾角行星系統中可能存在宜居類地行星

2015年10月25日 宇宙奧秘-短篇 暫無評論 閱讀 145 次


紫金山天文台季江徽研究員與其博士研究生晉陞在對行星系統形成過程研究中發現:在高傾角行星系統中可能存在宜居類地行星。

在太陽系中,八大行星的軌道傾角都很小,其公轉軌道幾乎都與黃道面相近。然而最近在一些系外行星中,有研究者發現了一些具有高軌道傾角的行星系統。例如行星系統υ Andromedae中行星c和d間30度的相互傾角,及HD17156 b的軌道角動量軸與其恆星自轉軸之間有 62度左右的夾角等。研究人員認為,行星之間的散射作用和恆星伴星的長期Kozai共振機制有可能生成高傾角的行星系統。在這種的特殊行星系統中,具有高軌道傾角的巨行星將會對其它類地行星的生長過程產生重要的影響,那麼宜居的類地行星是否可以形成呢?

紫台科研人員開展了數十組數值模擬,發現,儘管行星系統中一個高傾角的巨行星會使其內側的類地行星吸積生長變得困難,但在大多數的算例中仍然生成了位於宜居帶(Habitable Zones)的類地行星。所謂宜居帶是指與中央恆星距離合適,使得行星表面的平均溫度能夠使液態水穩定存在的行星軌道範圍,即可能存在類似地球一樣的生命環境條件。宜居帶的範圍主要取決於中央恆星的類型和恆星的輻射強度。生命的穩定存在還有許多其它條件,如足夠長的恆星和行星壽命以供生命產生,適宜的恆星光度,穩定的低偏心率行星軌道和自轉傾斜度,存在具有合適成分的行星大氣等。

在我們太陽系中,宜居帶大概位於0.84~1.77 AU,即大致分佈在金星軌道到火星軌道之間,地球剛好就在其中。目前,在Kepler空間計畫找到的一千多個系外行星候選體中,其中有54個位於宜居區內。根據這些探測結果,Kepler研究人員預計:在銀河系中大概有5億顆行星位於宜居區內。紫台研究人員的工作在理論上支持了宜居行星的存在,這些結果表明在系外行星系統中發現宜居行星是極有可能的


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