简介：本文简略地介绍了TOI-700恒星及其3颗行星的概略，并解说了液态水对宜居与否的重要性。科学家经过树立模型来估测此恒星或许存在的气候。
一个艺术家对恒星宜居带上的系外行星的形象。
美国宇航局一组研讨其他恒星周围行星的系外行星天文学家联络我参与一个保密会议，告诉我一个引起他们爱好的行星。由于我的专业范畴在于模仿系外行星的气候，他们让我承认这颗新行星是否是合适寓居且或许存在液态水的当地。
这些美国宇航局的搭档，乔希·施利德和他的学生艾米莉·吉尔伯特、汤姆·巴克利和埃莉莎·昆塔纳，在研讨TESS（系外行星凌星巡天卫星）的数据时，发现了或许是TESS第一个观测到的地球巨细的行星，其外表或许存在液态水。这是令人振奋的音讯，由于这个新行星离地球相对较近，经过詹姆斯韦布空间望远镜或地上大型望远镜或将观测到它的大气层。
宜居带上的行星
吉尔伯特的研讨小组发现的行星的寄主星被称为系外行星凌星巡天卫星的爱好恒星700号，或TOI-700。与太阳比较，他是个既藐小又暗淡的恒星，是太阳40%的巨细，大约仅有太阳1/50的亮度，坐落剑鱼星座里距地球100光年的方位，在咱们南半球能够观测到。相对而言，离咱们最近的恒星，比邻星间隔地球4.2光年。要了解这些间隔，假如你搭乘最快的世界飞船（帕克太阳勘探器）抵达比邻星需求将近2万年的时刻。
TOI-700周围有三颗行星：b、c和d。行星d与地球平等巨细，坐落该恒星的宜居带上，每37天绕TOI-700运转一周。我的搭档们期望我能运用恒星和行星已知的特性为恒星d树立一个气候模型。行星b和c的巨细分别为地球巨细和迷你海王星巨细。但是，它们的轨迹离主星更近，接收到的星光是咱们地球从太阳接收到的星光的5倍和2.6倍。作为对照，外表干热、温度约为860华氏度的金星，接收到的太阳光是地球的两倍。
直至大约十年前，天文学家们仅知道宜居带上两颗巨细不一的行星：地球与火星。但是，在曩昔的十年中，由于地上望远镜和开普勒方案（2009年至2019年也在寻觅系外行星，但现在已退役），天文学家们发现了大约12颗地球巨细的系外行星。他们坐落其寄主星宜居带上，体积是地球的一半到两倍巨细不等。
尽管迄今为止发现的小型系外行星数量相对较多，但大多数恒星间隔地球的间隔都在600到3000光年之间——太远太暗以致于无法进行具体的后续观测。
为什么液态水对宜居性很重要？
不同于开普勒，TESS的使命是寻觅太阳周围最近的行星：满足亮堂以便后续观测。
2018年4月至今，TESS观测到1500多颗候选行星。大多数的巨细是地球的两倍，绕轨运转一周少于十天。而地球绕太阳运转一周需365天。因而，这些行星从太阳获得的热量显着比地球多许多，太热以至于液态水无法在其外表存在。
液态水对宜居性至关重要。它为化学物质彼此作用供给了前言。尽管外星生命或许存在于高压或高温下，比如在水火喷口邻近发现的极点微生物或在南极西部冰盖下半英里处发现的微生物。人类现已能够直接勘探到这些极点环境，所以这些发现是或许的，但却不能在太空中发现这些外星生命。
当要寻觅太阳系以外的生命或宜居环境时，人类彻底依赖于长途观测。外表的液态水会发明宜居环境，有或许推进生命呈现。然后这些生命方式与其上的大气彼此作用，呈现地球上的望远镜能够长途勘探到的生命特征。这些特征或许是类地气体成分（氧气、臭氧、甲烷、二氧化碳和水蒸气），或是27亿年前古代地球的气体成分（首要是甲烷和二氧化碳，没有氧气）。
咱们咱们都知道一个现已发生过这种工作的行星，便是地球。因而，天文学家的方针是找到与地球差不多巨细，循着某一轨迹绕恒星运转，且其外表上有液态水存在的行星。这些行星将成为咱们探究太阳系外宜居国际和生命特征的首要方针。
TOI 700体系的三颗行星环绕一颗小而冷的M型矮星运转。TOI-700d是TESS在宜居带上发现的第一个地球巨细的星球。
TOI-700d行星的或许气候
为了承认TOI-700周围的d行星真的存在，吉尔伯特的研讨团队需求经过其他望远镜观测到的数据来承认。TESS在行星穿过恒星前时进行勘探，此刻恒星的亮光变弱。但是，这种亮光变弱也或许由仪器杂讯或其背面的双星体系彼此遮盖所发生的假性活泼信号。哈佛大学天体物理中心的乔伊·罗德里格斯进行了独立观测。罗德里格斯及其团队经过斯皮策望远镜证明TESS所观测到的TOI-700d行星实在存在。
我和我的学生加布里埃尔·恩格尔曼-苏萨运用咱们的建模软件来承认TOI-700d行星上或许会呈现的气候类型。由于咱们还不清楚该行星的大气层中或许存在的气体类型，咱们运用气候模型剖析其外表支撑海洋存在的气体成分。恩格尔曼-苏萨在我的长时间合作者艾瑞克·沃尔夫的协助下，测试了多种大气组成状况，包含当时地球大气组成状况（77%的氮，21%的氧，及甲烷和二氧化碳），27亿年前地球大气的组成状况（首要是甲烷和二氧化碳），乃至或许存在于35亿年前的火星上的大气组成状况（很多二氧化碳）。
根据咱们的模型，咱们发现假如行星TOI-700d的大气中含有甲烷、二氧化碳或水蒸气，那就或许是宜居行星。现在咱们团队需求经过詹姆斯韦伯太空望远镜来证明这些假定。
生活在像黄石国家公园地热盆地这样的恶劣环境中的细菌，为寻觅其他行星上的宜居区供给了头绪。
别致国际及其气候
美国宇航局团队完结的气候模仿标明，相似地球的大气和气体压力不足以完成液态水在其外表存在。假如咱们把相同数量的温室气体排放到TOI-700d行星上，其外表的温度仍低于零度。
当时咱们地球的大气层下有海洋存在是由于咱们的恒星比TOI-700要大且亮。有一点是必定的：咱们团队的一切模型都标明，那些藐小暗淡的恒星周围的行星，其气候都和咱们在地球上所见到的天壤之别。
系外行星范畴正处于一个从发现它们到了解其大气特征的过渡时期。在天文学史上，新技术带来世界新发现，包含发现像热木星和小海王星的惊喜，而这也是咱们太阳系中所没有的。当时这一阶段需求观测这些行星的大气层，看看他们是否具有支撑生命活动所需的条件。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
translate: 一兰
author: RAVI KUMAR KOPPARAPU
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