藝術家表現的紅矮星GJ1214和它周邊的行星

　　天文學家日前表示，圍繞一些恆星存在的所謂「宜居帶」範圍可能要比先前的估算大30%左右。如果這一說法得到證實，這將極大地增加星系中存在宜居行星的可能性。

　　這項研究所依據的基礎是對紅矮星發出的輻射與圍繞其運行的行星冰雪表面反照率之間的關係進行對比分析。紅矮星是一類小質量恆星，相應的，其溫度較之以太陽為代表的光譜型為G的「中等個頭」恆星也要低一些，因此其輻射能量主要集中在更長的波段範圍內。冰雪對於這些波段的輻射能吸收要大於反射。這將加熱冰雪覆蓋的行星表面，融化一部分冰雪並產生液態水，而液態水被認為是存在生命必須的條件。

　　進行這項研究的科學家分別是來自美國國家大氣科學中心的馬諾傑·喬西(Manoj Joshi)博士以及美國宇航局埃姆斯研究中心的羅伯特·哈勃勒(Robert Haberle)博士。喬西說：「我們知道紅矮星的輻射波段不同，因此我們希望瞭解這對於圍繞這些恆星運行的行星地表反照率究竟意味著什麼。」

　　在我們的銀河系中，紅矮星(光譜型為M)占所有恆星總數的80%，並且由於它們的小質量，它們的壽命極其漫長。基於這些原因，調查並了解圍繞這些恆星的宜居帶範圍將是非常重要的工作。

　　而在這一工作當中，研究這些行星冰雪表面的反照率又非常關鍵，因為這是構成所謂「正反饋機制」的重要一環。行星地表冰雪覆蓋量的增加意味著更多的反光，這將導致行星散熱效率增加，從而致使行星降溫，而這一過程又會反過來導致更多的冰雪出現，如此惡性循環。與此相反，一部分冰雪的消融將意味著行星輻射散熱率的下降，行星將由此出現升溫，並導致更多的冰雪融化。

　　基於這些原因，任何可以降低冰雪覆蓋的行星地表反照率的作用都將具有積極的氣象學意義。這和地球上的情況是一樣的，儘管地球上的冰雪覆蓋面積很小，但是它對調節氣候的作用仍然不可小覷。

　　儘管我們對於太空深處的觀測能力突飛猛進，但是到目前為止我們仍然只能基本靠猜測去想像太陽系外的那些行星究竟處於何種狀況：它們表面的海陸分佈狀況如何？有多少冰雪覆蓋量？但是至少我們確實已經在一些紅矮星周圍發現了行星存在的證據。

　　研究人員用兩顆紅矮星：Gliese 436 和GJ 1214來計算其長波輻射對一顆鄰近的地表溫度約為200k(約合-73.15攝氏度)的行星地表反照率產生的影響進行研究。這一溫度值是在一個大氣壓下二氧化碳的凝結溫度，它常常會被研究人員用作一種度量指標來劃定星系宜居帶的外緣邊界——如果某顆行星落在這一範圍之外，那麼它的表面溫度就太低了，生命或許無法在它的表面生存。

　　科學家們發現，當將長波輻射對冰雪反照率產生的影響考慮在內時，那些地表被大量冰雪覆蓋的行星的表面溫度將高於先前估算。事實上這種影響是非常明顯的，以至於一旦將這種效應計算在內，整個宜居帶外緣邊界將從目前的位置整體向外推移10%~30%。喬西說：「先前的研究中我們都沒有將這種冰雪反照率變化產生的微細效應考慮在內，不過儘管如此我們對於其效應如此顯著仍然感到吃驚。」