熔岩覆盖行星正挑战行星科学关键法则

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一个新提出的宇宙沙洲理论或许可以解释为何某些被熔岩覆盖的行星在大气损失方面与预期不符。来源:SciTechDaily

研究人员开发了一个模型,展示了靠近恒星的熔岩行星如何能够保留其大气层,这有助于指导在太阳系外寻找生命。


一些行星的公转轨道离它们的恒星非常近,强烈的辐射本应剥去它们的大气层。然而,其中几颗炽热且布满熔岩的行星仍然保留着厚厚的气体包裹层,这对科学家用来预测哪些岩石行星能够留住大气的理论框架构成了挑战。


斯坦福大学的研究人员现在提出了一个解释。他们的模型发表在《天体物理学杂志快报》上,显示熔岩表面可以调节气体从行星内部逸出的速度。通过减缓这种释放过程,火山活动可以使大气层的补充速度与恒星辐射造成的损失速度相匹配,从而让大气层得以保留数亿年。

这一结果拓展了宇宙海岸线的概念,该概念描述了能够保留大气层的岩石行星和无法保留大气层的岩石行星之间的边界。就像将陆地与水域分隔开来的海岸线一样,宇宙版的海岸线标志着大气层得以留存的界限。然而,一些熔岩行星距离其恒星的距离比该边界所预测的要近得多,却仍然拥有大气层。


这些熔岩世界曾暗示宇宙海岸线边界存在某些问题,但我们通过提出该边界之外的一种新机制,找到了它们维持大气层的方法。该研究主要作者、斯坦福多尔可持续发展学院劳拉谢弗实验室的博士研究生巴伦阮表示。


系外行星TOI561b宇宙沙洲的艺术渲染图,该行星围绕其恒星运行,其大气层被照亮。图片来源:

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