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天文學家稱，GJ 367b是另一個圍繞紅矮星運行的死亡世界

紅矮星


天文學家稱，GJ 367b是另一個圍繞紅矮星運行的死亡世界


系外行星Gliese 367 b的插圖 。這是一顆古怪的行星 ， 可能完全由鐵組成 。它的紅矮星可能剝離了它的外層硅酸鹽層和大氣層 。信用:美國國家航空航天局
據今日宇宙（埃文·高夫）：紅矮星系外行星的可居住性是空間科學中的一個熱門話題 。這些昏暗的小恒星擁有許多系外行星，包括地球大小的小型巖石行星 。但是這些小恒星會發出極其強大的耀斑，能夠破壞和剝離大氣層 。
如果我們想要了解紅矮星的可居住性 ， 我們需要了解環繞它們的系外行星的大氣層 。
在新的研究中，天文學家研究了經常提到的系外行星GJ 367b的大氣，但是什么也沒有發現 。這顆行星很可能失去了很久以前的揮發物 ， 它所圍繞的紅矮星對此負有責任 。
Gliese 367是一顆紅矮星(M矮星)，距離我們大約30光年，有三顆已知的系外行星圍繞它運行 。天文學家在2021年通過美國國家航空航天局的TESS(凌日系外行星調查衛星)發現了GJ 367b及其兄弟姐妹 。GJ 367b是一顆超短周期行星，完成一周軌道僅需7.7小時，并且很可能被其恒星鎖定 。它離紅矮星如此之近 ， 以至于它接收的輻射比地球從太陽接收的輻射多幾百倍 。所有的輻射沖擊著它的表面，這意味著它的晝側溫度約為1500攝氏度(1770K；2730華氏度) 。
GJ 367b是一個亞地球 ， 半徑約為地球的72% 。但它密度極高，幾乎是地球的兩倍 ?？茖W家認為它主要是鐵，其外層硅酸鹽已經被剝離 。它有時被稱為鐵行星 。
與其他恒星相比，在紅矮星周圍更容易發現系外行星，因為它們更暗、更小 。這有助于用凌日法和徑向速度法找到行星 。所以研究它們是有意義的 ， 因為它們數量眾多，而且我們可以看到很多 。
在一篇新的尚未發表的論文中 ， 研究人員用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的中紅外儀器(MIRI)檢查了GJ 367b 。)論文是“GJ 367b是一個黑暗、炎熱、沒有空氣的地下世界 ?！彼F在已經印好了，貼在arXiv服務器上，作者是邁克爾·張，芝加哥大學天文和天體物理系的博士后研究員 。
論文的標題泄露了結論，但細節很有趣 。
GJ 367b不可能適合居??，因为它离洪撀N?。但是天文學家對圍繞紅矮星(M矮星)運行的系外行星非常感興趣 。)一方面，紅矮星數量眾多；銀河系中一半的恒星可能是紅矮星 ， 也許遠不止這些 。因此，我們銀河系中的大部分系外行星很可能圍繞紅矮星運行 ， 行星獵人已經在紅矮星周圍發現了大量的系外行星 。
作者寫道:“圍繞M矮星運行的小型巖石行星是否能夠擁有大氣層，這個問題對于可居住性至關重要 ?！奔t矮星比類太陽恒星更容易研究，因為紅矮星更暗更小 。像我們的太陽這樣更大更亮的恒星可以淹沒系外行星大氣 。但是當談到紅矮星系外行星的潛在可居住性時 ， 一只大象爬進了房間:燃燒 。
“然而，長期以來，人們一直認為M矮星的高能輻射、耀斑和長前主序剝離了行星大氣；這種情況發生的程度是一個積極研究的課題，”研究人員解釋說 。
它之所以成為如此活躍的研究領域，是因為我們對創造大氣背后的基本機制知之甚少 。有兩種機制:在行星形成過程中的揮發傳遞和年輕巖漿海洋行星冷卻和固化時的揮發釋放 。還有兩種機制可以剝離大氣層，它們也需要更多的研究:光蒸發和恒星風蝕 。
要學的東西很多，這也是這項研究要解決的問題 ?！巴ㄟ^觀察M顆矮行星并確定哪些行星(如果有的話)擁有大氣，我們可以建立一個經驗基準樣本，用于校準大氣質量損失模型，”作者清楚明確地說道 。
研究人員檢查了GJ 367b晝側發射光譜，以確定該表面由什么組成，以及存在什么類型的大氣 ， 如果有的話，即使它只是一個稀薄的大氣 。他們得出結論，這顆行星的反照率為零，沒有熱量再循環 ， 也沒有大氣 。
“GJ 367b是第一個具有熱表面觀測的地下，”張和他的合著者寫道 ?！斑@些觀測揭示了一顆行星，它沒有可探測的大氣，沒有熱量再分布，在黑體發射光譜的MIRI帶通(AB ≈ 0.1)中有一個黑暗的表面 ?！?br>“缺乏熱量再分配排除了≳1酒吧氣氛的廣泛成分，而發射光譜排除了一些成分甚至更薄的氣氛，”作者解釋說 。相比之下，地球大氣在海平面上大約是1巴 。
GJ 367b缺乏氛圍并不奇怪 。這是因為它位于所謂的“宇宙海岸線”之上宇宙海岸線是將所有行星聯系在一起的統計趨勢的隱喻 。這是一條分界線，當我們比較行星從其恒星接收的光線和行星大氣層逃逸到太空的容易程度時就會出現 。
“鑒于這顆行星遠遠高于‘宇宙海岸線’，缺乏大氣并不奇怪 ， 盡管對于測量M矮行星的大氣來說，這不是最好的消息，”作者解釋道 。
GJ 367b永遠都不適合居住 。它離它的恒星太近了 。但這仍然是重要的數據，將有助于引導科學家更好地了解一般的系外行星大氣 。如果我們要了解紅矮星的可居住性，我們需要更多類似的數據 。
“我們鼓勵JWST對接近或低于宇宙海岸線的行星進行觀測，以了解哪些圍繞M矮星運行的巖石行星(如果有的話)有大氣層，”作者總結道 。
那么M矮星的可居住性前景如何？越來越多的證據表明，就系外行星的可居住性而言，紅矮星并不是很好的伙伴 。由于它們如此暗淡 ， 它們的可居住區域就更近了 。這意味著紅矮星可居住帶中的系外行星會受到強烈的燃燒影響，這種燃燒會破壞大氣層，并使它們的表面沐浴在強烈的輻射中 。