美國宇航局噴氣推進實驗室的伊麗莎白蘭道
這位藝術家的概念展示了一個假想的星球，在Kepler-35A和B的雙星系統周圍被水覆蓋。圖片來源：NASA / JPL-Caltech
在天空中有兩個太陽，盧克天行者在“星球大戰”中的家鄉行星塔圖因看起來像一個炎熱的沙漠沙漠世界。在現實生活中，由於美國宇航局的開普勒太空望遠鏡等天文臺，我們知道雙星系統確實可以支持行星，儘管到目前為止在雙星系統周圍發現的行星是大而且是氣態的。科學家們想知道：如果一顆地球大小的行星繞兩個太陽運行，它能否支持生命呢？
“這意味著這裡研究的雙星系統是容納可居住行星的優秀候選者。”- 普林斯頓大學Max Popp事實證明，如果這個星球位於距離它的兩顆恆星的正確距離，那麼這個星球可能非常好客，並且不一定會有沙漠。根據Nature Communications雜誌上的一項新研究，在距離兩顆類似太陽的恆星的特定距離範圍內，一個被水覆蓋的行星將保持適宜居住並長時間保持水。
普林斯頓大學副研究員Max Popp表示，“這意味著這裡所研究類型的雙星系統是容納可居住行星的絕佳候選者，儘管這種系統中星光假想行星的數量會有很大差異。”在新澤西州和德國漢堡的馬克斯普朗克氣象研究所。
閱讀更多： 星球大戰'Rogue One'中的行星真的在那裡嗎？
Popp和Siegfried Eggl是加利福尼亞州帕薩迪納市美國宇航局噴氣推進實驗室的加州理工學院博士後學者，他為開普勒-35系統中的行星創建了一個模型。實際上，恆星對Kepler-35A和B擁有一顆名為Kepler-35b的行星，這是一顆大約是地球大小八倍的巨行星，軌道為131.5個地球日。在他們的研究中，研究人員忽略了這顆行星的引力影響，並在開普勒-35 AB星周圍增加了一個假想的水覆蓋的地球大小的行星。他們研究了這個星球的氣候如何在週期在341到380天之間的軌道上運行。
“我們的研究的動機是，尋找可能適合居住的行星需要付出很多努力，所以提前知道在哪裡看是很好的，”Eggl說。“我們表明它值得針對雙星系統。”
在系外行星研究中，科學家們談到了一個叫做“可居住區”的區域，即一顆恆星周圍的距離範圍，其中一顆地球行星最可能在其表面有液態水。在這種情況下，由於兩顆恆星相互繞行，所以可居住區域取決於兩顆恆星繞軌道運行的質心距離。為了使事情變得更加複雜，圍繞兩顆恆星的行星不會繞圈行進; 相反，它的軌道將通過與兩顆恆星的引力相互作用而擺動。
藝術家對可居住區域的描述。圖片來源：Erik A. Petigura
Popp和Eggl發現，在開普勒-35雙星系統可居住區的遠端，假想的水覆蓋行星的表面溫度會發生很大變化。由於這樣一個寒冷的行星在其大氣中只有少量的水蒸氣，因此全球平均表面溫度在一年內會上下波動多達3.6華氏度（2攝氏度）。
“這類似於在地球上，在沙漠等乾旱氣候中，我們經歷了從白天到夜晚的巨大溫度變化，”Eggl說。“空氣中的水量差別很大。”
但是，靠近恆星，靠近可居住區的內緣，同一行星上的全球平均表面溫度幾乎保持不變。這是因為更多的水蒸氣能夠在假想行星的大氣層中持續存在，並起到緩衝作用以保持表面條件舒適的作用。
與單星系統一樣，超出其兩個太陽的可居住區域外緣的行星最終會以所謂的“雪球”狀態結束，完全被冰覆蓋。比可居住區的內緣更近，大氣層會使地球過度絕緣，造成一種失控的溫室效應，並將地球變成一個類似金星的世界，對我們所知的生活不利。
該研究氣候模型的另一個特點是，與地球相比，兩顆恆星周圍的水覆蓋行星的雲覆蓋範圍較小。這將意味著在這些異國情調的世界中觀看雙重日落的更清晰的天空。
美國宇航局的行星狩獵開普勒望遠鏡由美國宇航局位於硅谷的艾姆斯研究中心管理。JPL是加州理工學院的一個部門，負責管理開普勒的任務開發。
閱讀更多 科學書屋 的文章
