科学星|太空探索：整齐锁定的系外行星可能比以前想象的更常见！根据华盛顿大学的天文学家罗里·巴恩斯

文章图片
根据华盛顿大学的天文学家罗里·巴恩斯的新研究，许多系外行星可以通过即将发射的高倍望远镜发现，它们可能会被一个侧面永久地面对其主星。
威斯康星大学天文学和天体生物学助理教授巴恩斯通过质疑长期以来的假设得出结论，即只有那些比太阳小得多且暗淡的恒星可能会在同步轨道上运行轨道，或者被锁定的轨道，如同在月球与地球。他的论文“可居住的外行星的潮汐锁定”已被“天体力学与动力天文学”杂志接受发表。
当空间中的物体与其重力伙伴之间没有侧向动量并且它们在它们的拥抱中变得固定时，就会产生潮汐锁定。诸如地球和月球等潮汐锁定的物体处于同步旋转状态，这意味着每个物体围绕其自身轴旋转的时间与围绕其主星或重力伙伴的旋转一样长。月球在其轴上旋转一次需要27天，而在地球轨道运行一天需要27天。
月球被认为是由一个火星大小的天体以一定的角度撞击年轻的地球而形成的，这个角度使世界最初以大约12小时的天数旋转。

文章图片
“潮汐锁定的可能性是一个古老的想法，但没有人系统地经历过它， ”巴恩斯说，他是隶属于威斯康星大学虚拟行星实验室的人。
他说，在过去，研究人员倾向于使用地球旋转周期的12小时估计来模拟系外行星的行为，例如，询问具有类似轨道旋转的类似地球的系外行星可能需要多长时间才能进行潮汐锁定。
“我所做的就是说，也许还有其他可能性-你可以有更慢或更快的初始轮换期， ”巴恩斯说。 “你可以拥有比地球更大的行星，或者有偏心轨道的行星-所以通过探索更大的参数空间，你会发现事实上旧的想法非常有限，那里只有一个结果。 ”

文章图片
“然而，行星形成模型表明，行星的初始旋转可能比几个小时，甚至几个星期大得多， ”巴恩斯说。 “所以当你探索这个范围时，你会发现有更多的系外行星可以被锁定。例如，如果地球形成没有月亮并且最初的'天'是四天，一个模型预测到现在地球将被整齐地锁定在太阳上。 “
巴恩斯写道：“这些结果表明，潮汐锁定过程是大多数潜在可居住的系外行星在不久的将来发现的主要因素。 ”
【科学星|太空探索：整齐锁定的系外行星可能比以前想象的更常见！】被认为是潮汐锁定曾被认为会导致极端的气候以至于消除任何生命可能性，但天文学家已经推断，在整个行星表面吹着大气的气氛可以减轻这些影响并允许适度的气候和生命。

文章图片
巴恩斯说，他还考虑了可能被美国宇航局下一颗行星狩猎卫星-过境系外行星测量卫星或TESS发现的行星，并发现它将探测到的每个可能适合居住的行星都可能被整齐锁定。
即使天文学家发现长期寻找的地球“双胞胎”围绕着太阳的虚拟双胞胎，这个世界也可能被整齐地锁定。 “我认为未来最大的影响， ”巴恩斯说， “当我们在任何系外行星上寻找生命时，我们需要知道行星是否被锁定。 ”

文章图片