【原】韦伯数据显示,“宜居”地带的行星可能有罕见的海洋和可能的生命迹象

韦伯数据显示,“宜居”地带的行星可能有罕见的海洋和可能的生命迹象

CNN记者杰基·沃特斯报道 发布于美国东部时间2023年9月12日星期二下午4:44

NASA/ESA/CSA/Joseph Olmsted(STScI)

美国宇航局分享了一张展示系外行星K2-18b(右)围绕其矮星运行的图片。

美国有线电视新闻网 — 根据詹姆斯·韦伯太空望远镜发现的新证据，水可能正在距离地球约120光年的一颗巨大行星的表面流动。 这幅艺术家的作品展示了脉冲星PSR J1023+0038从它的伴星窃取气体。这种气体聚集在脉冲星周围的圆盘中，慢慢落向它，最终以狭窄的喷射流排出。此外，有一股粒子风从脉冲星中吹走，这里用一团非常小的点来表示。这种风与下落的气体发生碰撞，加热气体，使系统在X射线、紫外线和可见光下发出明亮的光。最终，热气体团沿着喷流被排出，脉冲星返回到初始的较暗状态，重复这个循环。据观察，这颗脉冲星每隔几秒或几分钟就会在这两种状态之间不停地转换。 

  这颗系外行星紧紧围绕着冷矮星K2-18运行，位于这颗恒星的宜居带内，质量是地球的8.6倍。对韦伯观测结果的分析发现，这颗行星的大气中含有丰富的甲烷和二氧化碳。

根据美国宇航局的一份新闻稿，这些含碳分子的存在，以及氨的缺乏，可能表明海洋世界周围有富含氢的大气。 碳被认为是地球上生命形式的基石。 哈勃太空望远镜最初发现了系外行星大气中水蒸气的证据。这一发现在2019年9月的一项研究中得到描述，帮助科学家们在K2-18b上进行进一步研究。

韦伯望远镜可以探测到人眼不可见的红外光，它精确地搜索了行星大气中的元素。 对这颗行星的最新观察还暗示，K2-18b上可能存在一种非常特殊的分子，称为二甲基硫。 根据美国宇航局的说法，在地球上，二甲基硫“只由生命产生”。"地球大气中的大部分二甲基硫是由海洋环境中的浮游植物排放出来的."

没有保证

研究人员并没有直截了当地暗示K2-18b上爬满了外星生命。剑桥大学天体物理学和系外行星科学教授、天文学家Nikku Madhusudhan在一份声明中说，需要进一步的研究来确认二甲基硫的存在。Madhusudhan是一篇描述这些发现的新科学论文的主要作者，该论文已被《天体物理学杂志快报》接受发表。 即使科学家证实了这种化合物的存在，也不能保证那里存在生命形式。 但这一新证据确实扩大了科学家对类似K2-18b的系外行星的了解。

炎热的海洋世界

对其大气成分的发现表明，它可能是一颗“海洋系外行星”，这是一种理论上的系外行星，运行炎热，但被海洋覆盖，并具有富含氢的大气。 哪里有液态海洋，哪里就有生命的可能——但是研究人员仍然不确定这些海洋行星是否能够维持生命。例如，八月份发表在《天体物理学杂志》上的一项研究表明，它们将经历毁灭性的温室效应。

目前还没有确定的海洋系外行星。根据美国宇航局的说法，在我们的太阳系中没有像K2-18b这样的行星，这使得像它这样的行星“知之甚少”。 航天局在新闻发布会上说，“它们大气层的性质是天文学家们积极争论的问题”。 但是参与分析这些最近对K2-18b的观察的研究人员强调，继续揭开它的神秘面纱是至关重要的。

“我们的最终目标是在可居住的系外行星上识别生命，这将改变我们对我们在宇宙中的位置的理解，”Madhusudhan说。“在这一探索中，我们的发现朝着更深入了解海洋世界迈出了充满希望的一步。” 研究人员计划继续使用韦伯望远镜研究这颗遥远的行星，并试图进一步验证新的发现。 剑桥大学天体物理学博士生、最新研究的合著者天文学家萨瓦斯·康斯坦蒂努在一份声明中说:“这些结果是对K2-18 b的两次观测的产物，还会有更多的观测。”“这意味着我们在这里的工作只是韦伯在可居住带系外行星中所能观察到的早期展示。”

天文学家解开了一颗不寻常的脉动死星之谜

CNN记者阿什莉·斯特里克兰报道 美国东部时间上午11:43发布，2023年8月30日星期三

这幅艺术家的作品展示了脉冲星从伴星中剥离气体的过程。进入的气体在脉冲星周围形成一个圆盘。

欧洲南方天文台 

CNN — 

一个国际一组天文学家揭示了宇宙之谜中心的一个物体的新见解——一颗亮度不断变化的脉冲星。现在，科学家们认为他们知道背后的原因。

脉冲星是快速旋转的死亡恒星，之所以如此命名是因为它们在旋转时，会在太空中释放出电磁辐射束，看起来像天上的灯塔一样脉动。

但是，一颗名为PSR J1023+0038的脉冲星，位于六分仪星座中，距离地球约4500光年，更不寻常的是，一些脉冲比其他脉冲更亮，几乎就像它在不同模式之间切换。

旋转的死星和它紧密围绕的伴星在2007年首次被发现。但是用多台望远镜进行的新观察显示，当脉冲星从另一颗恒星剥离物质时，奇怪的事情发生了，这种活动在过去十年中一直存在。

惊人的新图像显示了前所未有的细节

周三，一项关于新观测结果的研究发表在《天文学与天体物理学》杂志上。

“我们目睹了非同寻常的宇宙事件，大量类似宇宙炮弹的物质在几十秒的短暂时间内从一个以令人难以置信的高速旋转的小而密集的物体发射到太空，”首席研究作者玛丽亚·克里斯蒂娜·巴格利奥说，她是纽约大学阿布扎比分校的研究员，该大学隶属于意大利国家天体物理研究所。

一旦脉冲星开始从伴星吸走物质后，它特有的脉冲光束消失了。相反，脉冲星进入了天文学家所谓的“高”模式和“低”模式的恒定交替运行周期。

在高模式下，脉冲星释放X射线、紫外线和可见光波长。一旦它处于低模式，脉冲星变得更暗，比其他波长的光共享更多的无线电波。在切换到另一种模式之前，这两种模式都可以持续数秒或数分钟。

一个不做作的人“观察运动”

天文学家需要一组不同的天文台可以探测不同种类的光来解决天体之谜。

“我们前所未有的观察活动，以了解这颗脉冲星的行为，涉及十几个尖端的地面和太空望远镜，”研究报告的合著者，西班牙巴塞罗那空间科学研究所的研究员弗朗西斯科 科蒂泽拉特在一份声明中说。

2021年6月，脉冲星在高低模式之间进行了280多次切换。各种望远镜观测收集了天文学家需要了解的细节，以了解在这两种模式下发生了什么。

最终，在较低模式下，同样的物质会以狭窄的喷射流从脉冲星中释放出来。被驱逐的物质受到脉冲星吹出的风的撞击。风加热了恒星物质，使其以不同的光波长发光，从而激活了高模式。他们发现，脉冲星和它的伴星之间的物质交换引发了脉冲星的异常行为。

当脉冲星拖着它的伴星时，气体从伴星中释放出来，在慢慢落向它之前，在脉冲星周围形成一个圆盘。

  随着喷流继续将更多的物质推离恒星，这个过程不断重复，这将一些更热的发光物质移开，并恢复低模式。

“我们发现，模式转换源于脉冲星风、从脉冲星吹走的高能粒子流和流向脉冲星的物质之间复杂的相互作用，”科蒂·泽拉蒂说。

天文学家不知道是否有其他类似的脉冲星系统，或者这一个是独一无二的。

天文学家将继续观察这个不寻常的系统，并计划利用未来的天文台，如目前正在智利建造的欧洲南方天文台的超大型望远镜，来收集更多的细节。超大望远镜(ELT)将于2028年开始观测。

“ELT将使我们能够获得关于脉冲星周围流入物质的丰度，分布，动力学和能量学如何受到模式转换行为的影响的关键见解，”该研究的合著者，意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台的研究主任塞尔吉奥·坎帕纳在一份声明中说。

旋转的死星和它紧密围绕的伴星在2007年首次被发现。但是用多台望远镜进行的新观察显示，当脉冲星从另一颗恒星剥离物质时，奇怪的事情发生了，这种活动在过去十年中一直存在。