北京时间 7 月 21 日上午消息,一项最新发现可使美国宇航局詹姆斯・韦伯太空望远镜确定地外星球中陆地和海洋的面积比例。

一项假设地外星球大气条件的最新模拟实验,可能有助于詹姆斯・韦伯太空望远镜完成深入勘测探索,揭示系外行星是否有能力容纳生命的重要线索。

这项最新研究表明,任何可能与地球相似的岩石星球,其气候特征很大程度上取决于该星球朝向主恒星一侧的陆地和海洋面积大小和位置,尽管当前该望远镜仍缺乏勘测系外行星表面分辨率的能力,但是该发现可以帮助天文学家通过大气层光谱分析,获得关于行星表面的相关结论。

▲ 图中是艺术家假想的海洋星球,它拥有类似地球的大气层条件,并有两颗卫星环绕运行。

该项研究负责人、加拿大多伦多大学物理系研究生伊芙琳・麦克唐纳 (Evelyn Macdonald) 称,我们的研究表明,类地行星上陆地分布对其气候产生很大影响,这将有助于天文学家使用詹姆斯・韦伯太空望远镜等仪器观测地外行星,从而更好地解释他们所看到的天体特征。

伊芙琳和同事使用一种名为 ExoPlaSim 的气候模拟技术来模拟陆地和海洋的数量和分布,进而理解该特征如何影响潮汐锁定气候。

潮汐锁定行星是与主恒星保持同步旋转,这意味着它绕轴旋转所需时间与绕恒星旋转所需时间一致,因此,该行星在同速旋转下,始终有一侧朝向主恒星,这与月球始终保持同一侧朝向地球的现象是相同的。

据悉,环绕红矮星运行的岩石行星特别容易受到潮汐锁定的影响,因为红矮星系统通常比较“紧凑”,行星非常接近恒星。尽管它们距离主恒星很近,但这些行星可能处于宜居带 —— 行星与主恒星保持适当距离从而能表面存在液态水,并且红矮星表面温度低,大约 3500 摄氏度,比太阳低大约 2000 摄氏度。

行星环绕恒星运行几天时间,会使它们更易受到恒星引力锁定影响,然而,这种所谓的潮汐锁定并不意味着某颗行星近半球是持续白昼,远半球是持续夜晚。因此,行星宜居性也取决于它将热量从昼侧重新分配至夜侧的能力,这将导致该行星表面不会过热或者过冷。

伊芙琳和同事模拟了两种假设条件行星:一种是亚恒星点 (直接朝向恒星) 是圆形大陆,被海洋包围着;另一种是亚恒星点是圆形海洋,被陆地包围着。之后他们改变每种假设行星条件中陆地和海洋的数量,从而观察如何影响该行星的气候特征。

这些模型表明,在一个潮汐锁定的行星,全球平均气温更多地取决于陆地面积,而不是陆地的位置,在模拟测试中,拥有日侧半球陆地面积较多的行星,无论是中心亚恒星点或者环绕一个亚恒星点海洋,其表面平均温度上升了大约 20 摄氏度。

此外,陆地面积越大,恒星照射的面积就越大,该行星大气层将高温干燥,这是因为更多陆地的存在意味着蒸发至大气层的地表水分更少,这也导致降水量更少。伊芙琳说:“所以该情况下这片陆地极有可能是沙漠气候,总体而言,全球表面温度最高、大气水蒸汽最多的行星,其海洋位于昼侧中心,并位于该行星表面温度较低区域。”

逐渐增加的大气水蒸汽将导致更多云层形成,因为水蒸汽是一种温室气体,它使大气层更具吸收热量的能力,并将热量输送到行星另一侧半球。由于詹姆斯・韦伯太空望远镜的科学目标之一是分析邻近类地系外行星的大气层特征,并试图确定它们是否适宜生命存活,这项最新研究将有助于韦伯太空望远镜进一步勘测此类行星,并揭晓我们它们是干燥的荒漠,还是拥有陆地和海洋的宜居世界。目前这项最新研究报告发表在 2022 年 6 月刊《皇家天文学会月刊》上。

Old Tom the killer whale,的翻译

1902年6月,我最先在捕鲸站里工作,那时我才16岁。在此之前我曾经据说过虎鲸每年匡助捕鲸人捕捉大鲸鱼。当时我认为只是一个故事罢了,然则后来我亲目击过多次。

有世界昼我来到捕鲸站,正在找住处的时刻,听到从海湾那边传来一阵喧闹声。我们准时赶到岸边,看到对面有一个重大的动物猛力跃出海面,然后又坠落到水里。它诟谇相间,样子像鱼,但我知道它并不是鱼。

“那是老汤姆,是虎鲸。”一位叫乔治的捕鲸人高声对我说,“它是在告诉我们那边有一头鲸,叫我们去捕猎。”

另一位捕鲸人大声喊叫,“快走啊……走啊。”这是宣告猎鲸动作立时就要最先的呼声。

“克兰西,快上,上船去。”乔治在我前面边跑边说。我以前就据说过,乔治不喜欢等人。所以尽管我还没有穿上合适的衣服,就跟在他后面跑起来。

一刻不停地,我们和其他捕鲸人都跳进渔船,朝海湾方向驶去。我朝水里望去,可以看到老汤姆就在渔船旁边游着,为我们指路。几分钟之后,汤姆不见了,于是乔治最先用桨拍取水面。汤姆泛起了,转回到船边,又领着我们前往捕猎处。

经由过程千里镜,我们可以看到远处有情况发生了。走近一看,原来是一头大鲸受到约六、七条虎鲸的进击。

我问乔治,“它们在干什么呢?”

“啊,它们在协同作战呢——那些虎鲸正在往那头鲸的出气孔上扑去,不让它呼吸,而其他那些虎鲸则阻止它潜水或逃跑。”乔治一边指着捕猎的情景,一边告诉我。就在这时刻,最精彩的排场泛起了。虎鲸们在我们的渔船和那头鲸之间最先追逐了,就像一群发狂的猎狗一样。

于是,猎鲸叉预告好了。站在船头的那小我把叉瞄准了那头鲸,扔了出去,正好击中了要害,鲸受了重伤,没过多久就死了。过了少焉,鲸的尸首就要被虎鲸们迅速拖向深海中去了。捕鲸人于是调转船头往回走。

“怎么啦?”我问道,“我们落空鲸了吗?”

杰克回覆说:“不,我们明天再回来运鲸鱼的尸首。它在24小时以内是不会浮出水面的。”

瑞德笑着补充说:“在这段时间里,老汤姆和其他虎鲸会饱餐一顿的,鲸唇和鲸舌就是它们的美食”。

虽然老汤姆和其他虎鲸都凶狠,然则它们从来不危险人,也不袭击人。事实上,它们还会珍爱人。有一天,我们出海捕鲸的时刻,詹姆斯被冲下水去了。

乔治大声喊道:“有人落水了!把船头调回去!”

那天海上波澜汹涌,很难调转船头。海浪把詹姆斯冲得离我们越来越远。从詹姆斯的脸上我能看出他异常惊恐,生怕被我们遗弃。随后我们看到一条鲨鱼。

我尖叫起来,“瞧,那边有一条鲨鱼。”

瑞德回覆说:“别着急,老汤姆不会让它接近的。”

我们花了半个小时才把船调回头来,回到詹姆斯落水的处所。当我们接近他的时刻,我看到老汤姆正在水中稳稳托着詹姆斯,我几乎不相信自己的眼睛。

当我们把詹姆斯拉上渔船的时刻,人人都欢呼着“老汤姆,浩揭捉�的”,“感谢上帝”。后来,老汤姆冷傅嗡,回到捕猎的处所,跟其他虎鲸一路捕鲸去了。