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住在系外行星的月亮上 可能也很舒適

  目前搜尋的結果,落在「具有生命跡象可能性」範圍以內的類地行星候選人,至少有40個所在位置是在科學家所定義的「類似地球」的範圍以內,換句話說,或是藉由TTV、TDV技術進行行星凌(transit)觀測,或觀察擺動變化(wobble variation)等方式,實際發現到這些系外行星的衛星位在何方,不過是遲早的事而已。如果,巨行星可能具有適居性,難道巨行星的衛星不也一樣會適合人類居住嗎?

  根據羅威爾天文台的西蒙波特和亞利桑那州立大學威廉格蘭迪等研究學者表示,系外衛星(exomoons)最近已被提出可成為搜尋外星生物的新目標。由於一般認為位於適居帶的巨行星,是經過遷徙以後才搬家到現在位置的,所以巨行星可能在軌道遷徙完成前曾發生捕獲類地行星或者微行星的情形。

雖然我們已經知道生命有可能存在於太陽系外行星上,但還不能確定它們是如何遷徙抵達目前所在位置的。研究人員進一步表示,由模擬得知,太陽系外行星可能形成於冰可存在的邊緣之處,但這可能使它們的環境過於嚴峻。後來,行星盤遷移,或許又會將它們帶到距母恆星較近的位置,但也將讓它們的溫度高達難以忍受的程度。然而,理論有此一說,在乾坤大挪移的洗牌過程中,可能有一些微行星跳進來,變成了衛星。

  所以,波特和格蘭迪這兩位天文學家說,「我們嘗試建立一個動力學演化模型,以便模擬位於恆星適居帶內的巨行星,是如何把一顆類地行星捕獲到巨行星軌道內的。我們發現,大約一半鬆動型的橢圓軌道,最終都成為穩定的圓形軌道,這期間大約需要略少於數百萬年的一段時間。我們還發現那些軌道另有一個特性,它們的軌道大多是低傾角,但至於順行/逆行方面,沒有發現特別關聯性存在。」

  「目前最可能存在有生命跡象的系外『衛』星候選人,將是圍繞在類似海王星這樣行星周圍的眾衛星,而這類衛星的行星,則繞行在類似像太陽這樣的恆星身旁。一旦這些質量近似於地球的衛星軌道漸漸穩定下來並經過較長時間以後,它們終將會處於可被我們尋獲的範圍內。藉由計算行星凌週期長短和行星凌持續時間的變化,我們發現質量接近地球且位於適居帶的系外衛星應該是可探測得到的。即便軌道緊密貼近恆星,有些系外衛星仍然在可探測範圍內。」

  用來搜查系外衛星的兩種方法是:「行星凌時間變分法」(TTV:Transit Timing Variation,判斷掩星現象是否符合週期性以及有無變化)和「行星凌時間長度變化法」(TDV:Transit Duration Variation,觀察掩星發生時間的長短)。當分開運用時,兩者個別也都能檢測得到一部份軌道的變化,但若將二者加以結合,結果將會得到比測光法更強的信號。

責任編輯: 楊秀  來源:中研院天文網 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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