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多少公里超出大气层

来源:baiyundou.net   日期:2024-08-30

在太阳系之外发现其他行星早已不是新鲜事,天文学家更想知道的是,那些系外行星之中有没有像地球那样的——表面覆盖着大气层,地表上有大量的液态水,最重要的还存在生命。

虽然宇宙中可能存在超乎想象的外星生命形式,但因为地球是人类目前已知唯一有生命存在的星球,太阳系的其他星球上都没有发现存在生命,所以在寻找外星生命时,地球的条件就会成为重要的参考。要是系外行星是宜居的,也许能成为未来人类在宇宙中的第二家园。

目前,已知有70余颗潜在宜居的系外行星,其中最令天文学家感兴趣之一的当属TRAPPIST-1系统中的几颗“超级地球”。在TRAPPIST-1系统中,存在7颗岩质行星,是除太阳系外已知拥有最多行星的系统。

TRAPPIST-1距离地球大约40.7光年,在宇宙尺度下,这算是太阳系的近邻。TRAPPIST-1是一颗红矮星,质量只有太阳的9%。质量越低的恒星,每秒产生的能量越少,所以温度也越低。这颗红矮星的表面温度只有2290℃,比太阳表面温度低了3200℃。

虽然TRAPPIST-1比太阳冷了很多,但它周围的7颗行星都离主恒星非常近,所以行星可以接收到足够多的热量来维持表面温度。距离最近的TRAPPIST-1b轨道半径只有172万公里,公转周期仅为1.5天,其质量为地球的1.38倍,这是一颗超级地球。距离最远的TRAPPIST-1h轨道半径也只有926万公里,公转周期为18.8天。如果把这几颗行星放到太阳系,它们的轨道都在水星的内侧。

此前,由于光学望远镜的观测能力有限,并且恒星的亮度是行星的成百上千倍,所以天文学家无法进一步对该行星系统开展深入研究。直到詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的到来,终于有机会揭开这个系统的神秘面纱。

根据发表于《自然》(Nature)杂志的一项新研究[1],天文学家利用韦伯望远镜的中红外设备,对该系统最内侧的行星进行观测,想要知道这颗行星是否拥有大气层。不过,即便是强大的韦伯望远镜,也无法直接观测到遥远系外行星的大气层,只能通过间接方法。

韦伯先是观测了TRAPPIST-1和1b发出的光,然后等到行星转动到恒星的背后,再观测恒星的光。通过两次观测结果,扣除掉恒星光之后,剩下来就是行星发出的光。

根据TRAPPIST-1b发出的红外辐射量来计算,这颗行星的表面温度高达230℃。由于这颗行星被潮汐锁定,一侧永远被照亮,另一侧永远是黑夜。如果它的表面存在大气层,那么,黑夜和白天两侧就会进行热量传递,白天那一侧的温度就不可能高到230℃,这意味着这颗行星的表面并没有覆盖着大气层。

该研究主导者、美国宇航局(NASA)天体物理学家Thomas Greene表示 :“一些理论小组预测,这颗行星会有稠密的大气层,而另一些人则认为可能没有。看到它没有大气层,我更感到失望而不是惊讶。”

根据这项新研究,没有大气层的TRAPPIST-1b不可能是宜居的,表面没有液态水,至少不存在类似于地球生命的外星生命。不过,该系统中的1d、1e、1f、1g四颗行星都被认为处在宜居带内,未来可以对它们的大气层进行观测,从而探究它们是否宜居。

当然,我们更希望能亲眼去看看这个独特的行星系统。但对于目前人类来说,这是遥不可及的梦想。因为40.7光年的距离对于我们来说还是太远了,这相当于385万亿公里,以旅行者1号每秒17公里的速度,飞到那里需要72万年的时间。即便速度能达到光速的10%,飞到那里也要407年的时间,这已经远超人类的寿命。

参考文献

[1] Thomas P. Greene, Taylor J. Bell, Elsa Ducrot, Achrène Dyrek, et al. Thermal Emission from the Earth-sized Exoplanet TRAPPIST-1 b using JWST, Nature, 2023, DOI: 10.1038/s41586-023-05951-7.

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缪涛妮1064地表距离大气层最在端大约几万米?不懂车乱说
黎固宰18582447434 ______ 远远没你说的怎么小!地球的大气层主要集中在距离海平面几十千米以内,到了几百千米之后,空气稀薄到在你的耳朵旁边有个炸弹爆炸也听不见,人造卫星也在那里,

缪涛妮1064大气层有多厚,分为几层? -
黎固宰18582447434 ______ ??地球的大气层到底有多厚呢? ??古希腊的亚里士多德曾推想;地球由四个层次构成,它们是土层、水层、空气(即大气层)和 火(这只能在闪电时偶然见到)."火层"以下还有一层虚无缥缈的"以太层".但他并未指 出各层的厚度. ...

缪涛妮1064每小时四万千米速度能逃离地球大气层吗? -
黎固宰18582447434 ______ 第一宇宙速度是人造卫星脱离地球是的最小发射速度,是卫星在轨道上运行时的最大运行速度,大小为约7.9千米/秒,也就是28440km/小时,但是实际发射的过程中火箭不需要获得如此大的速度. 所以,你说的4wkm/小时可以逃出大气层,甚至可以达到第二宇宙速度11.2km/小时,逃离地球,成为太阳的卫星.

缪涛妮1064天上大气层到底有多高? -
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缪涛妮1064从地表到大气层有多高 -
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缪涛妮1064天有多高 地有多厚 -
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缪涛妮1064大气层的厚度在南极和赤道上空是否不同? -
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缪涛妮1064地球大气层厚度多少?
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(编辑:自媒体)
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