「超級地球」可能是最令人興奮的「外行星」

在過去一年中，研究人員已經發現附近可能有能夠支持生命的外行星，如Proxima b和七個TRAPPIST-1行星。

根據「自然」雜誌的新研究，已經發現了離地球39光年的「超級地球」。

研究人員認為，這可能是美國宇航局將於2018年推出的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡更好地觀察未來的最佳「候選人」。

LHS 1140b，以其軌道的小而命名。這個星星的居住圈是布滿堅硬的岩石的，這意味著它可以支持液態水，並且可以表現出我們所知道的潛在生命。

它被稱為超級地球，因為這顆行星比我們的所居住的星球大40％，直徑長約11000英里，是地球質量的6.6倍，密度要高得多。他們估計這個星球是五十億歲，甚至可能存在空氣。

在發現超級地球之前，地球被認為是最大的岩石星球。我們的太陽系中的另一個最大的行星是氣態的，如天王星和海王星。哈佛史密森天體物理中心主任研究作者和博士後研究員Jason Dittmann說，以前的研究表明，大於地球大小1.5倍的行星通常是氣態的。

超級地球存在於這兩者之間。美國航空航天局的開普勒和K2在星球的居住區發現了幾個這樣的行星，儘管它們距離較遠，後來被證明可能是氣體的。

「對我來說，我們剛剛發現了一個超級地球反駁了之前的研究，這是非常有趣的」Dittmann說。 「事實上，這個星球是岩石般的，它可居住的環境增加了它的陰謀，因為我們現在正在尋找一個可能適合生活的行星。」

Dittmann稱LHS 1140b是他在過去十年中看到的最令人興奮的外行星。

但是，對於一個離Cetus星座39光年的星球，我們如何知道這些細節呢？這一切都開始於觀察星星的光芒。

如何找到超級地球

在2015年，迪特曼正在研究由兩個機器人控制的觀測台收集的小紅星的一些觀察資料，稱為MEarth項目，他了有希望的事情。行星LHS 1140的信號看起來像是在軌道上表示外行星的光芒。

他加入歐洲南方天文台的HARPS團隊，這個團隊能夠精確地研究高速率的行星，他們證實了這一點。他們幫助他發現了它的軌道，它繞軌道一周的時間是25天，質量和密度也和地球差不多。

HARPS團隊成員Nicola Astudillo-Defru說，這也使得他們能夠確定該星球是岩石的，因為HARPS是能夠測量星球「搖擺」的最精確的工具。這與地球的質量成正比。

「我們測量的密度表明，LHS 1140b主要由岩石材料如鐵和硅酸鹽組成，與地球的物質組成相同，」Dittmann說。

在未來，他們想要使用HARPS來繼續觀察星星，看看周圍是否有更多的行星。

為什麼有可居住的希望

LHS 1140b現在看起來可能是理想化的，但事實並非如此。外行星有一個「地獄」的過去。

當行星形成時，它開始變大，然後冷凝到它的矮行星大小。迪特曼說，這個過程可能需要4千萬年。在那段時間裡，星星的居住區會更加遠，這意味著LHS 1140b受熱量更高。

在這段時間內，該行星上很容易失去所有潛在的水，那到底發生了什麼事。

但是，如果行星可以屏蔽和隱藏其水源，這將會得到保護，迪特曼說。那就是熔岩來了。

當行星第一次形成時，它們也是熱的，甚至熔化的，具有巨大的岩漿海洋的潛力。熱融融的熔岩可以捕獲和保持水和其他氣體，迪特曼說。

一旦行星收縮，該行星的岩漿就會冷卻並釋放出氣體和水分，從而創建一個更適合生命的地方，當它進入行星的居住區時。那蒸汽也有助於它創造和保持空氣。

居住區的範圍大概是多少？想像它像一個對象接近明火。太近了，物體會燃燒。太遠了，物體不會變暖。只要在正確的距離和平衡點才能夠適合生命的生存。

可居住區也取決於星球軌道的類型。 LHS 1140b比我們的地球更接近太陽的10倍，但它只收到一半的光，因為星星是如此暗淡。

行星的比較

與TRAPPIST-1行星不同，LHS 1140b的主機星轉速較慢，輻射量較少。這影響到星球維持氣氛，水和穩定化合物的能力。

TRAPPIST-1行星也較小，通過密度測量已經被證明不是岩石。但LHS 1140b的大批量存在可能使其潛在的氣氛的研究變得棘手。

LHS 1140b的行星比TRAPPIST-1還要亮一些，因此除了James Webb太空望遠鏡之外，它還可能成為未來地面望遠鏡研究的對象。

詹姆斯·韋伯空間望遠鏡能夠觀察大型外行星，並檢測通過其大氣過濾的星光，這將使科學家能夠確定大氣成分並分析其可以創造生物生態系統的氣體。

迪特曼認為TRAPPIST-1行星和LHS 1140b的存在是令人興奮的，都值得進一步研究。

「我希望我們能夠兼顧這兩個行星的氣氛，以便我們可以將它們相互比較，」Dittmann說

「我們有兩個系統，每個特點都有所不同，所以我們實際上可以看到這個高能量輻射是否真的對我們有用。」

發現TRAPPIST-1行星的研究人員Julien de Wit也同意。 「我們很高興聽到哈佛大學的同事發現LHS，」他說。 「在尋找可居住的跡象時，其他地方的生活跡象越多，LHS就是附近的這些行星之一，我們需要儘可能快地找到這些行星（儘可能多地研究它們） JWST「。

使用哈勃太空望遠鏡進行更多觀測正在進行中，研究人員已經在使用他們可以研究的行星及其空氣的一切。他們想要確認地球的空氣的存在，並確定它是否具有分子氧或水，如果它類似於地球的話。

「真正令人興奮的是，我們有一個潛在的可居住的岩石圈，繞著一個附近的星星，目前非常平靜和穩定，不閃耀，」迪特曼說。

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