研究人员通过把尘埃加入到模拟系外行星的气候中发现空气中的尘埃虽然会降低我们在这些行星上发现生命迹象的能力,但也可能会使行星适合居住。
在太阳系的远端,越来越多的星球被发现,天文学家们热切盼望在这些星球上可以找到外星生命的存在,最新的一项研究为此提出了一种有趣的方法-通过计算那些行星的矿物粉尘来实现。

这种漂浮的尘埃-由行星表面升起的碳和硅酸盐材料构成,在模拟外太空气候时经常被遗忘,但研究者表明,这对外星生命存活的可能性意义重大。
回想一下1984年的科幻电影《沙丘》,你就会明白,大量的尘埃可能会导致行星变暖或变冷,这取决于他们的大气成分。相反,这也会影响这颗行星的位置,是否在宿主恒星扩展出来的宜居地带。这一重要的判断标准,很有可能会更广泛的应用于其他星系。
研究团队将模型放在一起,在永远朝向太阳的那一面,来模拟尘埃在潮汐锁定的那些行星上的影响,白天的那一面受到尘埃影响变冷,相反,夜晚那一面受影响而变暖。
“在地球和火星上,尘暴对地表既有降温作用,也有升温作用,降温作用通常会胜出。”天体物理学家Ian Boutle说。但这些‘同步轨道’行星却截然不同,“在这里,这些行星的暗面处于永夜,变暖效应胜出,而在永昼面,冷却效应胜出。这种效应是为了缓和极端温度,从而使行星更适合居住。”
研究人员还发现,在离主星较近的系外行星上,尘埃会形成一个负反馈的回路,延缓表面水分的流失,否则这些水分会因温度升高而蒸发。
在宜居地带的另一边,离恒星最远的地方,尘埃可以吸收并散发红外线,从而产生温室效应。从根本上说,尘埃的影响取决于许多因素,包括地球上陆地和海洋的均衡,以及大气的成分。
这项研究的作者表示,未来的系外行星建模应该考虑到这些因素—同时表示尘埃也会覆盖一些重要的生物指标,比如水蒸气和氧气,这些都是评估行星宜居的典型指标。
英国东安格利亚大学的环境科学家马努基乔希发表言论说:“大气中的尘埃会增加系外行星的宜居性,但也掩盖了一些重要生命指标,从而影响了我们在这些行星上发现生命迹象的能力。”“这些影响和因素都是我们将来需要研究的课题。”
根据对地球的研究发现,大气尘埃对气候变化和用来预测的气候模型都有关键影响,因此它作为一个契机,去发现和研究地球外的生命,同时也意味着,有更多有价值的系外行星等待着我们去探索。
当然,如此远距离研究行星是一个难以置信的挑战,但随着望远镜技术的发展和计算精度的提高,我们有能力发现宜居地带。
宜居地带,通常用来描述那些温度适宜的地区,不会过度炙热到水分完全蒸发,也不会寒冷到地表冰冻。此外,岩质行星被认为是最有可能孕育生命的行星。不过现在看来,在研究的过程中我们又多了一个计算的因素。
来自埃克塞特大学的天体物理学家内森·梅恩表示:“诸如此类的研究,只有通过交叉学科,基于对地球气候研究的认识,并结合科学技术与最前沿的天体物理学方法才能实现。”







