Long-dead stars can yield clues to life in the cosmos

下一代强大的地球和太空望远镜将能够搜寻遥远的太阳系,寻找类地系外行星上存在生命的证据——特别是那些伴随燃烧的恒星,即白矮星。

那些遥远星球的化学性质可能表明那里存在生命。为了帮助未来的科学家理解他们的望远镜所显示的东西,康奈尔大学的天文学家为这些岩石世界开发了一个光谱场指南。

“我们展示了光谱指纹可能是什么,以及即将推出的天基和大型地面望远镜可以寻找什么,”在康奈尔大学卡尔萨根研究所(Carl Sagan Institute)进行研究的天文学博士生西娅科扎基斯(Thea Kozakis)说。Kozakis是《类地行星凌日白矮星的高分辨率光谱和生物特征》一书的主要作者,该书于4月30日发表在《天体物理学杂志通讯》上。

再过几年,天文学家们将能够使用诸如目前正在智利北部阿塔卡马沙漠建造的超大望远镜和计划于2021年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜等工具在系外行星上寻找生命。

艺术与科学学院天文学副教授、卡尔·萨根研究所所长丽莎·柯廷安说:“围绕白矮星的岩态行星是很有趣的候选特征,因为它们的寄主并不比地球大小的行星大多少。”

关键是要抓住一颗系外行星在一颗白矮星(一颗已经耗尽能量的小而稠密的恒星)前面的快速穿越。

科扎基斯说:“我们希望并正在寻找这种转变。”“如果我们观察到这类行星的凌日现象,科学家就能找出它的大气层中有什么,查阅这篇论文,将其与光谱指纹进行比对,并寻找生命的迹象。”出版这种指南可以让观察者知道要寻找什么。”

Kozakis, Kaltenegger和Zifan Lin’20组合了不同温度下不同大气的光谱模型,为可能的生物特征创建了模板。

研究人员说,在白矮星系统的宜居带寻找这些行星是一项挑战。

柯廷安说:“我们想知道白矮星(一颗已经死亡很久的恒星)发出的光,如果一颗行星的大气层中存在生命,它会不会让我们找到它。”

本文表明,天文学家应该能够看到光谱生物特征——比如甲烷结合臭氧或一氧化二氮,如果这些存在生命的迹象,”柯廷安说,谁说这项研究扩大科学数据库寻找光谱忘记星系统的系外行星上的生命的迹象。

她说:“如果我们能在那些在早已死亡的恒星光线下运行的行星上发现生命的迹象,那么下一个有趣的问题将是,生命是在恒星死亡后幸存下来,还是从头再来——如果你愿意的话,也可以说是另一种生命形式。”

这项研究的经费由康奈尔大学和卡尔·萨根研究所提供。

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新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:http://news.cornell.edu/stories/2020/04/long-dead-stars-can-yield-clues-life-cosmos

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