尋找外星生命的好消息，特拉普斯系統可能富含水分

科技 02-08

【博科園-科學科普】當我們最終在地球之外的某個地方找到生命時，它將會是一個漫長的探索的終點。生命可能不會向我們宣布它的存在，必須沿著一條長長的線索鏈找到它。就像科學家不斷告訴我們的那樣，線索鏈的開始是水。去年TRAPPIST-1系統的發現引起了極大的興奮。7顆行星圍繞著恆星TRAPPIST-1運行，距離地球只有40光年。

印象概念圖顯示了幾顆環繞著超酷的紅矮星TRAPPIST-1的行星。新的觀察和分析已經對所有7個地球大小的行星的密度產生了良好的估計，並表明它們富含揮發性物質，可能是水。圖片版權：ESO

當時天文學家們認為至少有一些是類似地球的。但現在一項新的研究表明，一些行星可能比地球擁有更多的水。大約250倍。這項新研究的重點是7個trappi -1行星的密度。試圖確定密度是一項具有挑戰性的任務，它涉及到望遠鏡世界中的一些能量屋。斯皮策太空望遠鏡，開普勒太空望遠鏡，和SPECULOOS(尋找可居住的行星，超過超酷的恆星)在ESO的帕納爾天文台的設施都在研究中使用。

印象概念圖顯示了幾顆環繞著超酷的紅矮星TRAPPIST-1的行星。新的觀察結合非常複雜的分析，現在已經對所有7個地球大小的行星的密度產生了良好的估計，並表明它們富含揮發性物質，可能是水。圖片版權：ESO/M. Kornmesser

在這項研究中，三架望遠鏡的觀測結果都是複雜的計算機模型，以確定7個特拉普斯行星的密度。因此我們現在知道它們都是由岩石構成的，其中一些可能是質量為5%的水(地球的質量僅為0.02%)。找到這些行星的密度並不容易。要做到這一點，科學家必須確定質量和大小。這些行星是通過軌道交通方式發現的，當行星通過恆星和我們之間的時候，恆星的光就會下降。通過這種方法可以很好地了解行星的大小，但僅此而已。

要找到質量要困難得多，因為不同質量的行星都有相同的軌道，並不能把它們分開。但是在像TRAPPIST-1這樣的多行星系統中，有一種方法。當行星圍繞著trappi1 -1恆星運行時，更大的行星會干擾其他行星的軌道，而不是更輕的行星。這改變了過渡的時間。這些影響是「複雜和非常微妙的」，並且需要大量的觀測和測量，以確定它們的密度。

該研究的主要作者Simon Grimm解釋了它是如何做到的：TRAPPIST-1行星是如此緊密地相互作用，以至於它們相互干擾，所以當它們經過恆星前的時候，會有輕微的變化。這些變化取決於行星的質量、距離和其他軌道參數。使用計算機模型，模擬行星的軌道，直到計算的過渡與觀測值一致，從而得出行星質量。

那麼水呢?

首先這項研究沒有發現水。它檢測到可能是水的揮發性物質。無論他們是否證實了水的存在，這些仍然是非常重要的結果。正在尋找系外行星，下一步是確定系外行星的大氣層的性質。團隊成員埃里克·阿格爾對這一事件的意義發表了評論:一段時間以來，系外行星研究的目標是探索行星在大小和溫度上的組成。TRAPPIST-1的發現和在智利的ESO設施的能力以及NASA的太空望遠鏡在軌道上的發現使得我們第一次看到了地球大小的系外行星是由什麼組成的!

這張圖比較了太陽系行星的大小、質量和估計的溫度。這些顏色表示溫度和黑線與太陽系中類地行星的密度和組成相匹配。這條線上的行星密度較小，而下面的行星密度更大。圖片版權：EXO/S.Grimm et. al.

這項研究並沒有告訴我們是否有任何的特拉普行星有生命存在，或者即使它們是可居住的。這只是希望，也許有一天，能在某個地方找到生命。研究報告的合著者、伯爾尼大學的布里斯-奧利維爾·德莫里說：密度雖然是行星組成的重要線索，但對可居住性沒有任何意義。然而研究是向前邁出的重要一步，因為將繼續探索這些行星是否能夠維持生命。