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住在系外行星的月亮上 可能也很舒适

  目前搜寻的结果,落在「具有生命迹象可能性」範围以内的类地行星候选人,至少有40个所在位置是在科学家所定义的「类似地球」的範围以内,换句话说,或是藉由TTV、TDV技术进行行星凌(transit)观测,或观察摆动变化(wobble variation)等方式,实际发现到这些系外行星的卫星位在何方,不过是迟早的事而已。如果,巨行星可能具有适居性,难道巨行星的卫星不也一样会适合人类居住吗?

  根据罗威尔天文台的西蒙波特和亚利桑那州立大学威廉格兰迪等研究学者表示,系外卫星(exomoons)最近已被提出可成为搜寻外星生物的新目标。由于一般认为位于适居带的巨行星,是经过迁徙以后才搬家到现在位置的,所以巨行星可能在轨道迁徙完成前曾发生捕获类地行星或者微行星的情形。

虽然我们已经知道生命有可能存在于太阳系外行星上,但还不能确定它们是如何迁徙抵达目前所在位置的。研究人员进一步表示,由模拟得知,太阳系外行星可能形成于冰可存在的边缘之处,但这可能使它们的环境过于严峻。后来,行星盘迁移,或许又会将它们带到距母恆星较近的位置,但也将让它们的温度高达难以忍受的程度。然而,理论有此一说,在乾坤大挪移的洗牌过程中,可能有一些微行星跳进来,变成了卫星。

  所以,波特和格兰迪这两位天文学家说,「我们尝试建立一个动力学演化模型,以便模拟位于恆星适居带内的巨行星,是如何把一颗类地行星捕获到巨行星轨道内的。我们发现,大约一半鬆动型的椭圆轨道,最终都成为稳定的圆形轨道,这期间大约需要略少于数百万年的一段时间。我们还发现那些轨道另有一个特性,它们的轨道大多是低倾角,但至于顺行/逆行方面,没有发现特别关联性存在。」

  「目前最可能存在有生命迹象的系外『卫』星候选人,将是围绕在类似海王星这样行星周围的众卫星,而这类卫星的行星,则绕行在类似像太阳这样的恆星身旁。一旦这些质量近似于地球的卫星轨道渐渐稳定下来并经过较长时间以后,它们终将会处于可被我们寻获的範围内。藉由计算行星凌週期长短和行星凌持续时间的变化,我们发现质量接近地球且位于适居带的系外卫星应该是可探测得到的。即便轨道紧密贴近恆星,有些系外卫星仍然在可探测範围内。」

  用来搜查系外卫星的两种方法是:「行星凌时间变分法」(TTV:Transit Timing Variation,判断掩星现象是否符合週期性以及有无变化)和「行星凌时间长度变化法」(TDV:Transit Duration Variation,观察掩星发生时间的长短)。当分开运用时,两者个别也都能检测得到一部份轨道的变化,但若将二者加以结合,结果将会得到比测光法更强的信号。

责任编辑: 杨秀  来源:中研院天文网 转载请注明作者、出处並保持完整。

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