北京
為什么一顆行星明明落在恒星“宜居帶”里，卻可能根本沒有生命？周三，斯坦福大學的一項研究給出了比傳統答案更精確的篩選標準——能不能在數十億年里抓住大氣層。
長期以來，天文學家更看重行星到恒星的距離。位于宜居帶，意味著表面溫度可能讓液態水存在。但“僅看位置并不等于宜居”，斯坦福的研究人員在聲明中指出，沒有厚實的大氣層，行星無法維持穩定溫度、屏蔽輻射，也難以留住表面水。一顆巖石星球即便恰好待在宜居帶內，也可能早就被剝光了大氣。
由米歇爾·希爾主導開發的“小于地球宜居性模型”（STEHM），正是為此加上了第二道濾網。該軟件并非要取代宜居帶概念，而是評估小質量巖質行星能否生成并長期保持大氣。“我們能夠確認生命跡象的唯一辦法，就是觀測這些行星的大氣層，”希爾在聲明中說。STEHM 將行星大小與其抓牢大氣的能力關聯起來，幫助找出可能宜居星球的下限尺度。
為了構建模型，希爾使用 ExoPlex 行星模擬代碼，對六個大小從半個地球到地球寬度的巖質世界進行測試，推演行星結構、火山活動、內部熱量和恒星輻射如何影響大氣存續。研究團隊用金星和火星做了驗證：模型正確復現了金星濃密的二氧化碳大氣，以及火星長久以來的大氣流失。
結果顯示，繞類太陽恒星宜居帶運行、至少達到地球尺寸 80% 的巖質行星，可以將大氣保持 100 億年甚至更久。再小的世界通常更快丟掉大氣，但在更有利條件下，達到地球尺寸約 70% 的行星仍有可能宜居。大氣的壽命還強烈依賴初始碳含量與驅動火山活動的生熱元素。
這套模型的價值在于搶在昂貴的望遠鏡時間被占用前，快速篩掉那些連大氣都保不住的候選者。面對銀河系里數千已被發現、還有數十億顆等待篩選的系外行星，STEHM 提供的不是新的懷疑，而是一個更省時的“否定”工具。
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