《The Astrophysical Journal》：新研究可能意味在未来两三年内在太阳系外找到生命 _太阳

《The Astrophysical Journal》：新研究可能意味在未来两三年内在太阳系外找到生命
（）据cnBeta：外媒报道，天文学家发现了一类跟我们的地球非常不同但却可能支持生命的外星行星，这可能会大大加快寻找太阳系外生命的速度。在寻找其他星球生命的过程中，天文学家们一直在寻找跟地球大小、质量、温度和大气成分相似的行星。然而来自剑桥大学的天文学家认为，宇宙中还存在更多的可能性。
研究人员已经发现了一类新的宜居行星，它们被称为Hycean行星，这是一种炽热、被海洋覆盖、大气中富含氢气的行星，它们比类地行星数量更多也更可观测。
研究人员表示，发表在《The Astrophysical Journal》上的研究结果可能意味着，在未来两三年内，有可能在太阳系外找到生命的生物特征。
“Hycean行星为我们在其他地方寻找生命开辟了一条全新的道路，”剑桥大学天文学研究所的Nikku Madhusudhan博士说道。据悉，他领导了这项研究。
研究人员发现，许多主要的Hycean行星候选者都要比地球更大、更热，但仍具有容纳大型海洋的特征，而海洋可以支持微生物生命。
跟类地行星相比，该类型行星还允许更广阔的宜居带。这意味着，即使它们位于类似地球的行星适宜居住所需的范围之外，它们仍可以维持生命。
自近30年前第一颗系外行星被发现以来，我们已经发现了太阳系外的数千颗行星。绝大多数是地球和海王星大小之间的行星，通常被称为“超级地球”或“迷你海王星”：它们可能主要是岩石或冰巨星，大气中富含氢或介于两者之间。
大多数迷你海王星的大小是地球的1.6倍左右：比海王星小但太大，不像地球那样有岩石内部。对这类行星的早期研究发现，它们富含氢的大气层下的压力和温度过高无法维持生命。
然而Madhusudhan的团队最近对小型海王星K2-18b的研究发现，在某些条件下，这些行星可能支持生命。这一结果带来了对这些条件下可能存在的行星和恒星属性的全面详细调查，哪些已知的系外行星可能满足这些条件以及它们的生物特征是否可以观测到。
这一调查使研究人员确定了一类新的行星--Hycean行星，在富含氢的大气下有巨大的行星范围的海洋。海洋行星的体积可达地球的2.6倍，大气温度可达近200摄氏度，但它们的海洋条件可能跟地球海洋中有利于微生物生存的条件相似。这类行星还包括潮汐锁定的“黑暗”Hycean行星--它们可能只有在永久的夜侧才有适宜居住的条件--以及从其恒星接收很少辐射的“寒冷”Hycean行星。
尽管这种大小的行星还没有像超级地球那样被详细研究过，但它们在已知的系外行星中占主导地位。海洋星球很可能非常常见，这意味着银河系其他地方最有希望寻找生命的地方可能就藏在肉眼可见的地方。
然而仅靠大小还不足以确定一颗行星是否属于Hycean则需要从质量、温度和大气特性等方面进行确认。
当天文学家试图确定一颗数光年外的行星的条件时，他们首先需要确定这颗行星是否位于其恒星的宜居带，然后寻找分子特征来推断这颗行星的大气和内部结构，这些结构支配着行星的表面条件、海洋的存在和生命的可能性。
另外，天文学家还在寻找某些可能预示生命存在的生物特征。最常见的是氧气、臭氧、甲烷和一氧化二氮，这些都存在于地球上。还有一些其他的生物标记物如氯甲烷和二甲基硫化物，它们在地球上含量较少，但在氧气或臭氧含量可能不那么丰富的富氢大气行星上，它们可能是有希望的生命迹象。
Madhusudhan表示：“基本上，当我们一直在寻找这些不同的分子特征时，我们一直在关注跟地球相似的行星，这是一个合理的起但我们认为，Hycean行星提供了更好的机会以发现几个微量生物特征。”
同样来自剑桥的论文合著者Anjali Piette指出：“在跟地球如此不同的行星上可以存在适宜居住的条件令人兴奋。”
Madhusudhan和他的团队发现，在不久的将来，光谱观测将很容易检测到一些预计会出现在Hycean大气中的陆地生物标记物。海王星的体积更大，温度更高，大气中富含氢气，这使得它们的大气特征比类地行星更容易被探测到。
剑桥大学的研究小组确定了一个相当大的潜在Hycean行星样本，这些样本将成为使用下一代望远镜进行详细研究的首选对象，如将于今年晚些时候发射的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST) 。这些行星都围绕红矮星运行，距离在35-150光年之间：以天文标准衡量，距离非常近。计划中的JWST观测最有希望的候选分子K2-18b可能会带来一个或多个生物特征分子的检测。
Madhusudhan说道：“一次生物特征探测将改变我们对宇宙生命的理解。我们需要对我们期望在哪里发现生命及生命可能采取的形式持开放态度，因为大自然仍在以难以想象的方式给我们带来惊喜。”
相关报道：向Hycean世界问好：一类新的系外行星可能承载生命
（）据cnBeta：迄今为止，已经发现了4400多颗系外行星，在寻找那里是否可能存在生命的过程中，我们的大部分注意力都集中在类地世界。但是现在，天文学家已经定义了一类新的系外行星，称为"Hycean"世界，这可能是一个有希望找到生命迹象的地方。
由于地球是我们唯一确定有生命的地方，因此在类地世界开始寻找外星生命是有意义的。但是，即使在我们的母星上，生命也不断给我们带来惊喜，在我们认为过于严酷的环境中出现，比如极其干燥的沙漠或极地冰层下的冰冷黑暗中。在我们太阳系的其他地方，一些最有希望找到外星人的地方似乎也不太适合我们，比如木卫二的冰冷海洋或土卫六的液态甲烷世界。
考虑到这一点，剑桥大学的天文学家们强调了一种可能在寻找生命的过程中被忽视的系外行星--迷你海王星。顾名思义，这些是太阳系最外层行星海王星的缩小版，它有厚厚的大气层、岩石层或冰层，在某些情况下还有水海洋。它们通常比地球宽1.6倍到3.9倍。
而现在，研究小组已经定义了这些迷你海王星的又一个子类，所谓的海洋世界是炎热的迷你海王星，具有富含氢气的大气层，其表面有巨大的海洋。热量和压力对我们人类来说不是很有吸引力，但是某些形式的生命可能会发现它是可以接受的。
Hycean行星的原型是K2-18b，它位于大约124光年之外，宽度是地球的2.6倍，质量是地球的8.6倍，并在宜居区内围绕其主星运行。剑桥大学的天文学家已经对它进行了几年的研究--在2019年，他们报告了在其大气层中检测到水蒸气的情况，并在去年运行了其成分模型。一些方案将其描述为可能适合某些形式的生命居住。
从那里，天文学家扩大了搜索范围，以更广泛地定义海神系外行星。他们说，这些外星世界的宽度可以达到地球的2.6倍，质量可以达到10个地球，其大气层的温度可以达到闷热的200℃（392°F）。然而，它们海洋中的条件可能更加舒适。它们可能也很常见，依偎在较小的、岩石较多的超级地球和气态的、较大的迷你海王星之间。
这类星球也可能有其他的变化。"Dark Hycean"世界是那些被潮汐锁定的恒星，这意味着一边总是被星光烘烤，另一边沐浴在永恒的黑夜中--后者可以支持生命。同时，"Cold Hycean"世界是那些没有从其宿主恒星接受很多辐射的世界。
研究小组说， "Cold Hycean"行星可能是寻找生命迹象的最有希望的地方之一。不仅因为它们很常见，而且生命的生物标志物，如甲基氯和二甲基硫化物，可以通过望远镜（如即将到来的詹姆斯-韦伯）在它们的大气中轻易发现。
该研究的主要作者Nikku Madhusudhan博士说："基本上，当我们一直在寻找这些不同的分子特征时，我们一直在关注与地球相似的行星，这是一个合理的起点。但是，我们认为海神行星提供了一个更好的机会来发现几个微量生物特征" 。
在准备过程中，该团队已经确定了一份可由詹姆斯·韦伯和其他望远镜调查的海神候选行星名单。它们都围绕着不超过150光年的红矮星运行。
相关报道：天文学家发现新的宜居行星为寻找太阳系外生命开辟新道路
（）据环球科技：外媒报道称，天文学家发现了一类跟地球非常不同但却可能支持生命的系外行星，或可加快寻找太阳系外生命的速度。据介绍，这类新的宜居行星被称为Hycean行星，是一种炽热的、被海洋覆盖、大气中富含氢气的行星，它们比类地行星数量更多，也更方便观测。
其中，主要的Hycean行星候选者都要比地球更大、更热，但仍具有容纳大型海洋的特征，而海洋可以支持微生物生命。
研究人员表示，该研究结果可能意味着，在未来两三年内，有可能在太阳系外找到生命的生物特征。“Hycean行星为我们在其他地方寻找生命开辟了一条全新的道路。”
天文学家还在寻找某些可能预示生命存在的生物特征。最常见的是氧气、臭氧、甲烷和一氧化二氮，这些都存在于地球上。还有一些其他的生物标记物如氯甲烷和二甲基硫化物，它们在地球上含量较少，但在氧气或臭氧含量可能不那么丰富的富氢大气行星上，它们可能是有希望的生命迹象。
“基本上，当我们一直在寻找这些不同的分子特征时，我们一直在关注跟地球相似的行星。我们认为，Hycean行星提供了更好的机会以发现几个微量生物特征。”研究人员表示，“一次生物特征探测将改变我们对宇宙生命的理解。我们需要对我们期望在哪里发现生命及生命可能采取的形式持开放态度，因为大自然仍在以难以想象的方式给我们带来惊喜。”