天文学家称，GJ 367b是另一个围绕红矮星

　　系外行星Gliese 367 b的插图。这是一颗古怪的行星，可能完全由铁组成。它的红矮星可能剥离了它的外层硅酸盐层和大气层。信用:uux.cn/美国国家航空航天局

　　据今日宇宙（埃文·高夫）：红矮星系外行星的可居住性是空间科学中的一个热门话题。这些昏暗的小恒星拥有许多系外行星，包括地球大小的小型岩石行星。但是这些小恒星会发出极其强大的耀斑，能够破坏和剥离大气层。

　　如果我们想要了解红矮星的可居住性，我们需要了解环绕它们的系外行星的大气层。

　　在新的研究中，天文学家研究了经常提到的系外行星GJ 367b的大气，但是什么也没有发现。这颗行星很可能失去了很久以前的挥发物，它所围绕的红矮星对此负有责任。

　　Gliese 367是一颗红矮星(M矮星)，距离我们大约30光年，有三颗已知的系外行星围绕它运行。天文学家在2021年通过美国国家航空航天局的TESS(凌日系外行星调查卫星)发现了GJ 367b及其兄弟姐妹。GJ 367b是一颗超短周期行星，完成一周轨道仅需7.7小时，并且很可能被其恒星锁定。它离红矮星如此之近，以至于它接收的辐射比地球从太阳接收的辐射多几百倍。所有的辐射冲击着它的表面，这意味着它的昼侧温度约为1500摄氏度(1770K；2730华氏度)。

　　GJ 367b是一个亚地球，半径约为地球的72%。但它密度极高，几乎是地球的两倍。科学家认为它主要是铁，其外层硅酸盐已经被剥离。它有时被称为铁行星。

　　与其他恒星相比，在红矮星周围更容易发现系外行星，因为它们更暗、更小。这有助于用凌日法和径向速度法找到行星。所以研究它们是有意义的，因为它们数量众多，而且我们可以看到很多。

　　在一篇新的尚未发表的论文中，研究人员用詹姆斯·韦伯太空望远镜的中红外仪器(MIRI)检查了GJ 367b。)论文是“GJ 367b是一个黑暗、炎热、没有空气的地下世界。”它现在已经印好了，贴在arXiv服务器上，作者是迈克尔·张，芝加哥大学天文和天体物理系的博士后研究员。

　　论文的标题泄露了结论，但细节很有趣。

　　GJ 367b不可能适合居住，因为它离恒星太近了。但是天文学家对围绕红矮星(M矮星)运行的系外行星非常感兴趣。)一方面，红矮星数量众多；银河系中一半的恒星可能是红矮星，也许远不止这些。因此，我们银河系中的大部分系外行星很可能围绕红矮星运行，行星猎人已经在红矮星周围发现了大量的系外行星。

　　作者写道:“围绕M矮星运行的小型岩石行星是否能够拥有大气层，这个问题对于可居住性至关重要。”红矮星比类太阳恒星更容易研究，因为红矮星更暗更小。像我们的太阳这样更大更亮的恒星可以淹没系外行星大气。但是当谈到红矮星系外行星的潜在可居住性时，一只大象爬进了房间:燃烧。

　　“然而，长期以来，人们一直认为M矮星的高能辐射、耀斑和长前主序剥离了行星大气；这种情况发生的程度是一个积极研究的课题，”研究人员解释说。

　　它之所以成为如此活跃的研究领域，是因为我们对创造大气背后的基本机制知之甚少。有两种机制:在行星形成过程中的挥发传递和年轻岩浆海洋行星冷却和固化时的挥发释放。还有两种机制可以剥离大气层，它们也需要更多的研究:光蒸发和恒星风蚀。

　　要学的东西很多，这也是这项研究要解决的问题。“通过观察M颗矮行星并确定哪些行星(如果有的话)拥有大气，我们可以建立一个经验基准样本，用于校准大气质量损失模型，”作者清楚明确地说道。

　　研究人员检查了GJ 367b昼侧发射光谱，以确定该表面由什么组成，以及存在什么类型的大气，如果有的话，即使它只是一个稀薄的大气。他们得出结论，这颗行星的反照率为零，没有热量再循环，也没有大气。

　　“GJ 367b是第一个具有热表面观测的地下，”张和他的合着者写道。“这些观测揭示了一颗行星，它没有可探测的大气，没有热量再分布，在黑体发射光谱的MIRI带通(AB ≈ 0.1)中有一个黑暗的表面。”

　　“缺乏热量再分配排除了1酒吧气氛的广泛成分，而发射光谱排除了一些成分甚至更薄的气氛，”作者解释说。相比之下，地球大气在海平面上大约是1巴。

　　GJ 367b缺乏氛围并不奇怪。这是因为它位于所谓的“宇宙海岸线”之上宇宙海岸线是将所有行星联系在一起的统计趋势的隐喻。这是一条分界线，当我们比较行星从其恒星接收的光线和行星大气层逃逸到太空的容易程度时就会出现。

　　“鉴于这颗行星远远高于‘宇宙海岸线’，缺乏大气并不奇怪，尽管对于测量M矮行星的大气来说，这不是最好的消息，”作者解释道。

　　GJ 367b永远都不适合居住。它离它的恒星太近了。但这仍然是重要的数据，将有助于引导科学家更好地了解一般的系外行星大气。如果我们要了解红矮星的可居住性，我们需要更多类似的数据。

　　“我们鼓励JWST对接近或低于宇宙海岸线的行星进行观测，以了解哪些围绕M矮星运行的岩石行星(如果有的话)有大气层，”作者总结道。

　　那么M矮星的可居住性前景如何？越来越多的证据表明，就系外行星的可居住性而言，红矮星并不是很好的伙伴。由于它们如此暗淡，它们的可居住区域就更近了。这意味着红矮星可居住带中的系外行星会受到强烈的燃烧影响，这种燃烧会破坏大气层，并使它们的表面沐浴在强烈的辐射中。