北大最新研究探索太阳系外行星宜居性

　　中新社北京1月14日电 (记者 马海燕)地球生命在宇宙中是否唯一，太阳系外是否存在适宜生命存在的星球，一直是人类思考和探索的问题。记者14日从北京大学获悉，该校物理学院大气与海洋科学系教授胡永云与其目前在芝加哥大学从事博士后研究的学生杨军的一项最新研究，为回答这些问题提供了一种新的可能。

　　这篇题为《海洋在决定红矮星附近宜居行星气候状态中的作用》的论文，发表在2013年12月30日美国科学院院刊上，证明海洋热量输送能有效改变围绕红矮星运行的宜居行星的气候环境和宜居性，并能够极大地改变太阳系外行星适宜生命存在的空间模态。这些结果对认识系外行星适宜生命存在的可能性以及未来探测适宜生命存在的行星有着重要理论意义。

　　自1995年第一颗太阳系外行星被发现，目前已有1056颗系外行星被确认，其中12颗被认为有可能适宜生命存在。这12颗行星都是质量略大于地球质量的固态星球，通常被称为“超级地球”。目前，公认的适宜类似地球生命存在的关键条件是液态水。

　　胡永云和杨军将研究目标选为红矮星附近的宜居行星。这是因为红矮星是宇宙中数量最多的恒星，占宇宙恒星总数约80%；辐射温度较低，为3500K左右，远低于太阳的辐射温度6000K；且宜居行星距离其母星较近，易于被探测到，人类很可能首先在红矮星附近发现宜居行星。

　　研究结果显示，在这些表面完全被海洋覆盖的行星上，大气和海洋自朝阳面向背阳面输送热量，不仅大气层不会在背阳面坍塌，水分也不会冻结在背阳面。相反，海洋热量输送还能够有效地扩大开放海域的面积，并极大地改变宜居行星的气候空间模态，但背阳面因无法进行光合作用仍不适宜生命长期存在。

　　他们还进一步指出，如果红矮星附近的超级地球确实是一个海洋世界，那么只有位于红矮星附近相对狭窄的范围内才是宜居的。如果距离其母星太近，海洋热量输送将使其易于进入温室逃逸状态；如果太远，将很容易进入全冰封状态。换句话说，海洋的存在将使得传统上认为的红矮星周围的宜居带变窄。

　　他们的研究不仅仅集中在海洋热量输送，还考虑了洋流、海冰运动以及海冰-反照率与恒星辐射之间的反馈作用对宜居行星气候的影响。虽然目前的天文观测技术还无法做到这一点，但计划中的太空望远镜将很有希望达到这一目标。这些结果为未来识别系外行星的宜居性提供了重要理论基础。(完)