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地球是探測到外星生命的關鍵

【博科園-科學科普(關注「博科園」看更多)】根據聖安德魯斯大學和康奈爾大學的科學家們的研究,隨著時間的推移,對地球大氣的進化過程的新研究可能會成為探測系外行星生命的關鍵。這項新研究發表在《天體物理學雜誌》上,詳細描述了地球的大氣是如何隨時間演變的,以及它如何與不同形式的生命相對應。該研究小組由來自地球和環境科學學院的天文學家、天體生物學家Sarah Rugheimer博士領導,研究了地球歷史上不同的地質時代,模擬了不同恆星周圍的大氣,比太陽更大,也更小。研究人員發現,行星的恆星類型是一個重要的因素,一個系外行星的大氣是如何發展的,以及如何發現生命的跡象,也就是生物特徵。

圖片版權:University of St Andrews

這項研究集中在地球的大氣中,在歷史上有四個不同的點:在微生物(39億年前)之前,在微生物和第一次氧(20億年前)出現之前,在氧氣的第二次上升(8億年前),和今天的地球在每一個點上,氧氣,甲烷和二氧化碳都有截然不同的丰度。這些新發現揭示了生命如何在不同的環境中進化,這為科學家解釋早期生物特徵和地球大小的太陽系外行星的生命跡象奠定了基礎。首席研究員Rugheimer博士說:我們預計會發現無數的系外行星,甚至超出我們最瘋狂的想像。」即使回顧我們自己的星球,大氣層也發生了很多變化。通過觀察地球的歷史和不同的主恆星光如何與行星的大氣層相互作用,我們可以開始建立一個模型網格來幫助我們理解未來的觀測。特別是在這篇論文中想要找出生物特徵氣體在地球歷史中是如何被發現的,如果這些行星圍繞著另一顆恆星運行的話。

研究中還考慮了不同的雲層覆蓋和表面特徵,例如海洋和大陸,以了解這些模型是如何影響這些模型的,然而為了準確地反映出對遙遠的系外行星的發現,需要更大的望遠鏡。Rugheimer博士指出:2019年詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的發射,應該能讓我們研究出一些可居住的、地球大小的系外行星,它們是凌日紅矮星。歐洲的超大望遠鏡,應該在本世紀20年代中期上線,也可以直接成像一些系外行星。在《天體物理學雜誌》上,薩拉·魯吉莫博士和Lisa Kaltenegger教授發表了一篇論文《地球上的行星的光譜圖》。

知識:科學無國界,博科園-科學科普

參考:天體物理期刊

內容:經「博科園」判定符合今主流科學

來自:聖安德魯斯大學

編譯:卿君側

審校:博科園

解答:本文知識疑問可於評論區留言

傳播:博科園

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