围绕恒星的可居住世界数量上限:科学解析

来源: Universe Today

发布日期: 2021-07-27

一项由Stephen Kane领导的研究发现,没有木星大小气态巨行星的恒星可以有多达七个可居住行星。该研究基于恒星分类和行星大小及轨道的模型系统,发现“早期型”恒星比“晚期型”恒星更有可能在其更宽的HZ内有多个行星运行。

在过去的几十年中,已确认超过4000颗太阳系外的行星。随着如此多的行星可供研究,天文学家已经学到了很多关于那里存在的行星类型以及普遍存在的条件。他们已经能够更好地了解可居住行星的普遍性(至少按照我们的标准)。

事实证明,那里的许多行星可能支持生命。这是由一组天文学家和行星科学家得出的结论,他们基于恒星分类研究了可居住区域(HZ)的可能大小。在考虑了许多行星可以稳定地在其轨道内运行后,他们得出结论,没有木星大小气态巨行星的恒星可以有多达七个可居住行星!

这项研究由加州大学河滨分校(UC Riverside)的天体生物学教授Stephen Kane领导。他的研究灵感来自于他自己的TRAPPIST-1星系研究,这是一个附近的M型(红矮星),至少有七个岩石行星(其中三个在恒星的HZ内运行)。

为了他们的研究,Kane和他的同事创建了一个模型系统,其中他们考虑了各种光谱分类的恒星和各种大小和轨道的行星。他们的模型还包含了一个算法,该算法考虑了引力作用,这有助于测试行星如何在数百万年的时间里相互影响彼此的轨道。

他们发现,“早期型”恒星——O型或B型,可能还有A型——比“晚期型”恒星——如G型、K型和M型——更有可能在其更宽的HZ内有多个行星运行。事实上,他们发现有些恒星在其HZ内可以支持多达七个岩石行星,而像我们的太阳这样的恒星可能支持六个有液态水的行星。

一个重要的因素是行星具有更圆的轨道而不是椭圆或不规则的轨道,这允许更稳定的轨道,最小化了近距离相遇或碰撞的机会。另一个要求,如Kane所解释的,是恒星没有像木星这样的巨大行星在其轨道上:

“超过七个,行星变得太靠近彼此,并使彼此的轨道不稳定。[木星]对我们太阳系的可居住性有很大的影响,因为它巨大并干扰其他轨道。”

到目前为止,天文学家只识别了少数几个在其HZ内有多个行星的恒星。研究人员感兴趣的一颗恒星是Beta Canum Venaticorum(Beta CVn),Kane和他的同事将其作为他们研究的一个例子。

这项研究名为“可居住区域的动力学包装:Beta CVn的情况”,发表在《天体物理学杂志》7月27日的一期上。

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