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用化学方法探伤寰宇?是的,你莫得听错
发布日期:2022-06-18 16:44    点击次数:159

用化学方法探伤寰宇?是的,你莫得听错

【图解】地球驾御,是一个有着平坦的大气的更大的行星——亚海王星的示例模子。亚海王星是比海王星小但比地球大的行星。它们时时是地球直径的1.7­3.5倍。美国宇航局一项新的征询表明,天文体家不错通过分析大气的化学因素来探伤一些这类星球上的海洋。(开头:NASA/ JPL-Caltech,图源:EarthSky)

译者注:开头为著述表明图片作家,或作品发布方;图源暗意获取的网站、平台;不笃定填哪一个

咱们所居住的地球是太阳系中唯又名义存在液态水的星球,在太阳系中,地球上的海洋是唯独无二的。然而科学家们以为,在星河系的其他场所,可能还存在着其他的海洋寰宇。2021年10月下旬,美国宇航局发布了一项新的征询,科学家不错通过使用化学方法在远方的系生人星上找到心事的海洋。该征询表明,名义覆盖着海洋的星球与不存在海洋的星球比拟,其大气的化学因素存在着权贵的各别。

新的同业评论说文在10月28日发表于《The Astrophysical Journal Letters》(ApJL,2020年影响因子7.413),它一样不错算作一个预印本,在arXiv网站上得到。

译者注:主若是因为主流学术期刊发表周期太长。为了加速学术流畅而创建的一个平台,便捷学者们的相易交流,arXiv主若是算作一个论文未发表之前的一个交流平台而存在的,并不属于一个认简直发表渠道。

暗藏的外域海洋

这项新的征询表明,天文体家不错通过分析系生人星的大气化学因素来探伤海洋。一般来着,这个方法可能适用于类地行星、超等地球或是亚海王星(半径小于海王星但大于地球的行星)。本文要点神色直径为地球直径1.7-3.5倍的行星。带有光谱仪的千里镜不错识别出一些行星大气的化学因素,其中包括行将推出的詹姆斯韦伯天外千里镜(JWST)。它们不错分辨行星大气中的氧气、二氧化碳或是甲烷等气体因素,这些气体的存在代表着那儿可能存在着生命。

这很让人兴奋,但这么的化学分析也不错揭示这些行星的其他信息,它可能会涵养天文体家找到海洋,少妇人妻上班偷人精品视频也对其生物宜居性存在影响。

【图解】当咱们形色不同类型的系生人星,咱们时时会用“热类木星”、“暖海王星”、“超等地球”等词是什么意旨深嗜深嗜呢?在征询系生人星时,参考咱们我方的太阳系中矜重的行星会对征询有所匡助,因此会使用这么的界说方式。(开头:NASA,图源:Youtube)

过热还是过冷?

至少在某些情况下,天外千里镜不错协助笃定这些系生人星名义是否存在液态水。更具体地说,通过分析大气中的化学物资,科学家不错估测系生人星的名义温度,进而分析这对于液态水而言是否温渡过高

那么哪些化学物资可能预示着云层之下可能存在着海洋呢?一项发现是大气中的二氧化碳和氮气,其中氮气分子由两个氮原子组成。它们的存在将阐发注解这颗行星的大气层更冷且更薄,即更像地球等类地行星上的大气层。这将表明这颗系生人星上尚未发生热化学均衡(化学均衡)。

在热化学均衡中,大气的化学性质发生了变化。这种情况在亚海王星较为常见,被十几个男人扒开腿猛戳这时那些行星的大气层主要由氢气组成,此时碳和氮以甲烷和氨气的神志存在,大气层彰着更厚。

在这种情况下,和咱们太阳系种气体巨星和冰巨星上的大气层一样,浓厚的大气会拿获热量。当温度达到1430华氏度(770摄氏度)时,会发生热化学均衡。这太热了,液态水海洋无法在这种星球存在。

【图解】这项对于系生人星海洋的征询由美国宇航局喷气鼓吹践诺室胡伦宇(Renyu Hu)指导。(开头:JPL-Caltech,图源:researchgate)

氨气含量各别

可能存在海洋的另一个谬误标的时大气中零落某一种物资:氨气。由于氨气极易溶于水,因此在有海洋的星球的大气中,氨气险些不存在。同期,海洋的pH(酸碱性)水平也会影响氨气的含量(如果存在的话)。

此外,海洋星球大气中的二氧化碳含量应比一氧化碳多。如果一颗星球的大气中既零落氨气又有过量的二氧化碳,这将是这个星球存在海洋的有劲笔据。正如指导这项征询的美国宇航局喷气鼓吹践诺室(JPL)的胡伦宇(Renyu Hu)所说:

“如果咱们明察到热化学均衡的特征,咱们会得到论断,这颗行星太热而弗成居住。反之,如果在一颗系生人星上莫得明察到热化学均衡的特征,也莫得视察到有气体融解于液体海洋中的大气特征,那么咱们将以为它有极高的可能性是宜居的。

“咱们还莫得径直的视察笔据来表明亚海王星的共同物理特征是什么。其中的很多可能有无数的氢气大气层,但仍有不少可能是“海洋行星”。我但愿在不久的将来,这篇著述能激勉更多的视察,进而得到问题的谜底。“

【图解】亚海王星类型行星的艺术观念,各人覆盖着海洋。(开头:Amanda Smith/ University of Cambridge,图源:EarthSky)

异日预测

NASA的詹姆斯韦伯天外千里镜(JWST)将于12月18日辐射,它将配备一个巧合分析一些星球大气的光谱仪。如著述所述:

“这些气体在行星的透射光谱中产生了独到的特征,使用詹姆斯韦伯天外千里镜进行肃除数目的重叠凌日视察应该不错区别星球上的微型大气层与K2-18 b等行星上的广泛大气层。因此,这种方法提供了一种使用最新建立测定亚海王星型系生人星的大气质料和宜居性的方法。“

换句话说,使用化学方法,JWST巧合识别大气中可能阐发注解系生人星存在海洋的迹象。望望JWST在异日几个月或是几年中会发现什么,这将会是卓越英勇民气的。

一句话追忆:美国宇航局的科学家征询发现,使用化学方法,能在远方的系生人星上找到心事的海洋。存在海洋的星球与莫得海洋的星球的大气因素迥然相异,其中包括氨气的匮乏。

(注:使用光谱成像仪探伤气体因素的方法探伤气体因素,并以气体因素含量与存在海洋的琢磨干系得到存在海洋的可能性,除了热化学均衡琢磨本色,其他本色和化学学科的琢磨性嗅觉简直不高啊……)

BY: Paul Scott Anderson

FY: Aphelion

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