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标题[新闻] 两科系外行星转轴倾角与地球一样稳定,可
时间Tue Jul 3 14:25:45 2018
完整新闻标题:
两颗系外行星转轴倾角与地球一样稳定,可能拥有气候与季节
新闻来源:
科技新报 作者 Emma stein | 发布日期 2018 年 07 月 03 日 11:43
新闻内容:
来自美国乔治亚理工学院团队的行星自旋动力学研究表明,在 1,500 光年内,有两颗系
外行星 Kepler-62f、Kepler-186f 的转轴倾角和地球一样稳定,可能拥有气候与季节变
化,增加有利生物存活的条件。
https://i.imgur.com/z6cwz7i.jpg
克卜勒-186f(Kepler-186f)是天文学家第一颗确定为地球大小的系外行星,距离地球
约 492 光年,围绕着天鹅座红矮星克卜勒-186(5 行星系统),位於适居带边缘,大概
类似太阳系火星的位置。其半径只比地球大不到 10%,但质量、成分与密度都还是个谜。
根据美国太空总署(NASA)说法,当你在正午时刻站在克卜勒-186f 地表时,其阳光亮度
和地球上的日落差不多。
https://i.imgur.com/UXi6wNB.jpg
克卜勒-62f(Kepler-62f)则是一颗环绕天琴座恒星克卜勒-62(5 行星系统)的超级地
球,比地球大了 40%,距离地球约 1,200 光年,是 5 行星系统中最外围的行星。
现在来自乔治亚理工学院的团队透过行星自旋动力学进行模拟分析,发表新研究指出,这
两颗系外行星的转轴倾角都与地球一样非常稳定,代表它们可能也拥有规律的季节变化、
形成长期气候变迁。
转轴倾角是行星自转轴相对於轨道平面和垂直子轨道面的倾斜角度,也称为倾角(
obliquity)或轴交角(axial inclination)会影响太阳光照射到行星地表的程度。在太
阳系中,地球轨道平面就是黄道面,所以地球的转轴倾角也称为黄赤交角;目前,地球的
转轴倾角约 23.44°,是造成地球出现季节变化的主要原因,作为比较,天王星的转轴倾
角为 97°,几乎与其轨道平行,因此并没有季节之分。
而稳定的转轴倾角有多重要?乔治亚理工学院天文学家 Gongjie Li 举例,火星的轴轴倾
角变化大,从0°~60°不等,很可能就是火星从数十亿年前水汪汪风景转变为今日荒芜
沙漠的关键(地表水蒸发),不像地球,转轴倾角始终温和地在 22.1°~24.5° 之间摆
荡,周期约 1 万年左右。
https://i.imgur.com/6dumGz0.jpg
▲ 地球、天王星和金星的转轴倾角。
另外,地球与火星之间的引力相互作用也可能导致转轴倾角出现巨大变化,但地球因为有
月球潮汐力控制,所以不至於偏颇得太厉害。相比之下,火星就没那麽幸运了,它没有足
够大的卫星来稳定自身转轴倾角振荡。
不过 Kepler-62f 和 Kepler-186f 与周遭兄弟姊妹行星的引力相互作用,又没有火星与
地球那样强烈,Gongjie Li 说,目前不确定他们是否拥有卫星,但是计算表明,即使没
有卫星,Kepler-62f 和 Kepler-186f 的转轴角度也将在数千万年内保持不变。
该研究并不代表这两颗行星上一定具有水或外星生命,只能说不排除可能性,但拥有稳定
的气候与季节这类先决条件,对生物来说可能生活环境会更舒适一点。论文已发表在《天
文学》期刊。
(首图为克卜勒-62f,来源:NASA)
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