气候是星球上出现生命的最大因素

科学家通过纳入一个关键的气候成分——空中尘埃的存在，扩大了我们对遥远的恒星运行的潜在宜居行星的理解。

研究人员认为，与经典科幻沙丘所描绘的世界相似，尘埃含量高的行星可以在距其母恒星更大的距离范围内居住，因此增加了维持生命的行星的窗口。

来自埃克塞特大学，气象局和东英吉利大学（UEA）的研究小组隔离了三个主要的尘埃影响。

所谓的“ M矮星”可能是行星，它们靠近比太阳更小，温度更低的恒星运行，这是在同步旋转轨道状态下存在的，从而导致昼夜恒久。

研究人员发现，尘埃可以使白天更热，但也可以使黑夜变暖，从而有效地扩大了行星的“宜居区域”，即距可能存在地表水的恒星的距离范围。

对于这些类型的世界，对潜在宜居的遥远行星的检测和表征目前最为有效。

今天发表在《自然通讯》上的结果还表明，对于一般的行星来说，由空气中的尘埃冷却可能会在这个宜居区域的内边缘发挥重要作用，那里的温度过高以至于行星可能会失去其表层水而变得可居住。

随着水从地球上流失并且海洋不断缩小，大气中的灰尘数量会增加，从而使地球冷却。

这个过程就是所谓的负面气候反馈，从而推迟了地球的水分流失。

至关重要的是，研究还表明，在寻找指示生命的关键生物标志物（例如甲烷的存在）时，必须考虑到灰尘的存在，因为它会掩盖天文学家观察到的特征。

专家认为，这些结果意味着系外行星必须被仔细考虑，然后才能被潜在地拒绝寻找可居住的遥远世界。

这项研究的主要作者，来自美国气象局和埃克塞特大学的Ian Boutle博士说：“在地球和火星上，沙尘暴在表面上既有冷却作用，又有变暖作用，冷却作用通常胜出。

但是这些“同步轨道”行星却大不相同。

在这里，这些行星的阴暗面是永恒的夜晚，而制热效果胜出，而在白天，冷却效果胜出。

其作用是缓和极端温度，从而使地球更宜居。

”众所周知，矿物粉尘的存在在气候中起着重要作用，无论是在地球上还是在地球上，以及在火星上都经历过。

该研究小组使用最先进的气候模型对地面或地球大小的系外行星进行了一系列模拟，并首次表明天然存在的矿物粉尘将对系外行星是否能够维持生命产生重大影响。

UEA的Manoj Joshi教授表示，这项研究再次表明系外行星维持生命的可能性不仅取决于恒星辐照度（或来自最近恒星的光能的数量），还取决于行星的大气组成。

“空气中的尘土可能会使行星适应居住环境，但也会使我们无法在这些行星上寻找生命迹象。

这些影响需要在未来的研究中加以考虑。

”该研究项目包括邓肯·莱斯特（Duncan Lyster）的一项本科生项目的一部分，该论文在论文的作者名单中具有突出作用。

现在经营自己的商务手工冲浪板的邓肯补充说：“很高兴看到我最后一年学习中的实践研究成果得到回报。

我当时正在从事一个引人入胜的系外行星大气模拟项目，很幸运能成为能够将其推向世界一流研究水平的团队的一员。

寻找远在我们太阳系之外的宜居行星的探索是当前和未来太空任务不可或缺的一部分，许多任务着眼于回答我们是否孤独的问题。

来自埃克塞特大学的内森·梅恩（Nathan Mayne）和他的合作者能够在这个项目上开展工作，这要归功于科学技术设施委员会（STFC）的资助：“只有通过跨学科的研究才能实现这样的研究，结合先进的天体物理学技术，结合对研究我们自己星球气候的良好理解和技术，

“能够让本科物理学生参与该项目和其他项目，也为与我们一起学习的人们提供了一个绝佳的机会，可以直接发展此类技术和协作项目所需的技能。

“随着JWST和E-ELT等改变游戏规则的设施在不久的将来面世，并将为系外行星的研究提供巨大的飞跃，现在是学习物理学的好时机！”