研究表明，TRAPPIST-1 行星可能在水中游泳

新的研究表明，距離地球約 40 光年的七行星系統可能在水中游泳。

在2017 年 2 月科學家們宣布發現了幾顆圍繞紅矮星 TRAPPIST-1 運行的系外行星，從那時起，天文學家就敏銳地監測該系統的潛在生命跡象（又名生物特征）。

根據最近的發現，這些行星可能含有豐富的生命最關鍵的元素之一：水。

自發現以來，科學家們已經來來回回TRAPPIST-1 系統中的任何行星是否適合居住。很像比鄰星系統及其類地行星 （比鄰星 b），爭論集中在它們的母星上：M 型（紅矮星）恒星。這些恒星比我們的太陽更小、更冷，并以其本身的方式而聞名容易出現耀斑活動.

另一個主要問題是該系統中的水的可用性。先前的發現表明，行星繞軌道運行的紅矮星可能有過多的水，但它們可能不會堅持太久。

這些發現得到了其他研究的支持，這些研究顯示這些行星經歷了太空中的水損失率高，由來自宿主恒星的強烈紫外線 （UV） 輻射引起。

在一項新研究中，由華盛頓大學的天體生物學家特倫特·托馬斯 （Trent Thomas） 領導的一組研究人員解決了JWST.

JWST 最近的觀察TRAPPIST-1 c （拖輪人 1 c）排除了厚厚的二氧化碳大氣層，這表明這顆行星并不像以前認為的那樣“像金星”。然而，這些觀察結果并不排除其化學解離產生的水蒸氣或氧氣的存在。

作為團隊在他們的論文中解釋，“維持大氣中的水蒸氣需要當今的水源，例如火山脫氣。

為了研究這種可能性并估計 TRAPPIST-1 行星上合理的脫氣率，該團隊根據太陽系的巖石行星開發了一個理論脫氣模型（汞,金星、Earth 和火星).然后，他們根據對該系統的觀察和對其地球化學的已知情況應用過濾器，以限制可能的情景。

他們的研究結果表明，所有七顆行星的脫氣速率都將是地球的 0.03 到 8 倍。然而，他們還發現巖漿的放置速率（巖漿穿過行星的速度）與火星相似。

雖然有跡象表明火星的表面下仍有巖漿，它被認為是“火山死亡的”。TRAPPIST-1 行星可能也是如此。

“我們對巖漿放置速率的模型結果還表明，TRAPPIST-1 行星目前更有可能具有低或沒有火山活動，”研究人員在他們的報紙。

“我們的結果表明，TRAPPIST-1 行星上的水脫氣速率更有可能低于地球，但合理的范圍還包括比地球高一個數量級的脫氣速率。”

他們的結果進一步表明，TRAPPIST-1 行星可能具有相對干燥的類地幔。但正如他們所強調的，水有可能占其質量分數的 1%。

“我們的結果表明，在更廣泛的探索的地幔含水量范圍內，較干燥的地幔是首選，”團隊解釋道.

“這是因為我們假設 TRAPPIST-1 行星具有地球內部，在 TRAPPIST-1 系統的 54 億年年齡中，地幔含水量保持在 1% 的重量上限以下。偏愛下地幔 H₂O 值與地幔含水量."

考慮到雖然水覆蓋了地球表面約 71%，但它僅占地球總質量的 0.02% 左右，這一點尤其有趣。

這可能意味著在 TRAPPIST-1 宜居帶內運行的行星處于火山狀態，并且具有不同程度的水，從潛在的“水世界”和貧瘠的巖石世界到被海洋覆蓋的類地行星。

這些結果強化了 TRAPPIST-1 系統不缺水的觀點。不幸仍有許多問題關于它的宜居性。

幸運的是，韋伯對 TRAPPIST-1（和其他紅矮星系統）的觀測仍處于起步階段。額外的觀測將使天文學家能夠限制該系統的潛在宜居性。

他們的發現在預印本可在 arXiv 上找到。

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