系外行星Gl 581c和Gl 581d可能适合生命存在

物理学院大气与海洋科学系胡永云教授与其硕士研究生丁峰关于系外行星Gl 581c和Gl 581d是否适合生命存在的研究结果发表在Astronomy & Astrophysics，526, A135 (2011)。

在深邃的太空中是否存在适合生命存在的类地行星一直是一个令人好奇的科学问题。截至2011年底，通过各种观测技术发现的系外行星已超过500颗，但其中绝大部分是质量很大的气态星球。2007年，在一颗红矮星（Gliese 581）附近发现了两颗质量相对较小的行星（Gl 581c和Gl 581d）。因为其最小质量分别大约是地球的5和8倍，天文学家估计这两颗行星是固态类地行星或称之为“超级地球”，并认为这两颗行星是迄今为止所发现最有可能适宜生命存在的行星。

一颗行星是否适宜于生命存在取决于许多因素，其中最重要的因素之一是该行星的表面是否有液态水存在，也就是该行星的地表温度必须高于水的冰点温度（273 K），但低于温室逃逸的阈值温度（340 K）。行星的地表温度不仅仅取决于行星与恒星之间的距离和恒星的辐照度，还取决于行星的大气成分，行星大气中温室气体的温室效应可以大大地提高行星的地表温度。为了研究Gl 581c和Gl 581d是否适合生命存在，胡永云教授与丁峰同学使用真实大气辐射-对流模式，仔细计算了这两颗星球的地表温度。他们的结果表明5-10个大气压的二氧化碳（CO2）便足以使Gl 581d的地表温度高于273 K。考虑到Gl 581d的质量比地球大，所以，它完全有可能吸引如此厚重的CO2。因此，Gl 581d有可能是可适于生命存在的。而Gl 581c因距离恒星太近，即使很弱的温室效应就可以使其表面温度超出温室逃逸的阈值温度。所以，Gl 581c更类似于太阳系的金星。