火山或提高生命存在幾率：能將太陽系的宜居帶擴張60％

科學家認為，新發現的Trappist-1恆星系中有七顆類地行星，其中三顆或為宜居星球。但最新研究指出，真實數量或許比這還要多。

許多行星此前都被認為太過寒冷、生命無法存活，但科學家如今表示，事實或許並非如此。圖中藍色區域為傳統意義上的宜居帶，紅色為擴張後的宜居帶。

科學家發現，在一些貌似「冰凍荒原」的星球表面，火山向外噴出的氫氣或能使地表升溫，可供生命存活。這或許能將太陽系的宜居帶擴張60%。科學家認為，新發現的Trappist-1恆星系中有七顆類地行星，其中三顆或為宜居星球。但最新研究指出，真實數量或許比這還要多。

康奈爾大學的天文學家稱，冰質行星表面的火山或能提高我們找到外星生命的幾率。「在冰質行星上，任何生命都只能生活在冰層底下，因此很難用望遠鏡發現它們。」康奈爾大學卡爾·薩根研究所助理研究員、此次研究的主要作者拉美西斯·拉米雷茲（Ramses Ramirez）指出，「但如果地表在火山氫氣和大氣變暖的作用下達到了足夠溫度，地表便可能出現生命，產生大量可被人類探測到的跡象。」

氫氣、水蒸氣和二氧化碳混合後產生的溫室效應可將太陽系宜居帶向外擴展30%至60%。這不僅將提高在其它星系中找到外星生物的幾率，在太陽系中也是如此。

「有些星球一度被我們視作冰凍的荒原，但如果其表面存在火山，也有可能溫暖宜人。」康納爾大學天文學教授、卡爾·薩根研究所主任麗莎·卡特奈格（Lisa Kaltnegger）表示。

研究人員解釋稱，類地行星的氫氣通常只能保留幾百萬年。但行星表面存在火山時，情況則有所不同。由於氫氣很輕，火山噴出的氫氣可從大氣層中「冒出」，成為科學家探測外星生命的依據。

「火山噴出的氫氣可造成規模浩大的溫室效應，只要火山足夠密集，這一效應便可一直持續。這對天文學家尋找外星生命大有幫助。它可以產生更強的信號，使科學家更容易判斷其大氣層成分。」

氫氣、水蒸氣和二氧化碳混合後產生的溫室效應可將太陽系宜居帶向外擴展30%至60%。

圖中第一列為藝術家繪製的七顆Trappist-1行星概念圖，下方數字分別為軌道周期、距中心恆星距離、半徑、以及與地球的相對質量。第二列則為水星、金星、地球與火星的對應數據。Trappist-1的七顆行星軌道距中心恆星比金星、地球和火星距太陽都要近，因此公轉周期也更短。

目前太陽系宜居帶半徑約為日地距離的1.67倍，剛好處在火星軌道之外。但若將火山氫氣造成的溫室效應考慮在內，宜居帶半徑便可達到日地距離的2.4倍，處於火星與木星之間的小行星帶所在地。

許多行星此前都被認為太過寒冷、生命無法存活，但科學家如今表示，事實或許並非如此。「宜居帶幾乎擴張了一半，這樣一來，許多行星都被列入了搜索範圍。」拉米雷茲指出。

利用下一代先進探測儀器，如即將於2018年發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡、或預計於2024年發射的歐洲極大望遠鏡等，天文學家不久便能探測到遙遠星球表面的生命跡象。

該研究或許還能幫助我們在Trappist-1恆星系中做出更多令人激動的新發現。在圍繞Trappist-1恆星的七顆類地行星中，有三顆適宜生命存活。但除此之外，有一顆此前被視作「溫度過低」的行星或許也能進入宜居行星之列。這樣一來，該恆星系中的宜居星球就從三顆增加到了四顆。

「在宜居帶中找到多顆行星是一項偉大的發現，因為這意味著宇宙中宜居星球的數量也許遠遠超出了我們的預期。」卡特奈格說道。「若能在宜居帶中找到更多岩質行星，我們找到外星生命的幾率便可大大提升。不過Trappist-1恆星系中最靠外的『h』行星軌道還存在諸多不確定性，因此我們還需做進一步研究。」

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