艺术家笔下地外宜居行星

　　最近，中国科学院紫金山天文台科研人员季江徽研究员领导的研究团队在对行星系统形成过程研究发现在高倾角行星系统中可能存在宜居类地行星。

　　在太阳系中，八大行星的轨道倾角都很小，其公转轨道几乎都与黄道面相近。然而在一些系外行星中，有研究者发现了一些具有高轨道倾角的行星系统。例如行星系统υ Andromedae中行星c和d间30度的相互倾角， 及HD17156 b的轨道角动量轴与其恒星自转轴之间有 62度左右的夹角等。研究人员认为，行星之间的散射作用和恒星伴星的长期Kozai共振机制有可能生成高倾角的行星系统。因此在这种的特殊行星系统中，具有高轨道倾角的巨行星将会对其它类地行星的生长过程产生重要影响，那么宜居的类地行星是否可以形成呢？

　　季江徽研究员的团队根据行星形成模型开展了数十组数值模拟中发现，尽管行星系统中具有高倾角的巨行星会使居于其内侧的类地行星吸积生长效率变低，但在大多数模拟结果中仍然生成了位于宜居带（Habitable Zones）的类地行星。所谓宜居带是指与中央恒星距离合适，使得行星表面的平均温度能够使液态水稳定存在的行星轨道范围，即可能存在类似地球一样的生命环境条件。宜居带的范围主要取决于中央恒星的类型和恒星的辐射强度。生命的稳定存在还有许多其它条件，如足够长的恒星和行星寿命以供生命产生，适宜的恒星光度，稳定的低偏心率行星轨道和自转倾斜度，存在具有合适成分的行星大气等。在我们太阳系中，宜居带大概位于0.84~1.77 AU (天文单位)，即大致分布在金星轨道到火星轨道之间, 地球刚好就在其中, 距离太阳1个天文单位。

　　目前，在美国宇航局开普勒空间望远镜找到的一千多个系外行星候选体中，据估计有54个位于宜居区内。美国夏威夷大学的学者在一项最新研究甚至指出，银河系中可能有大约1.2%的恒星拥有可以支持生命存在环境条件的行星，也就是说银河系中可能存在大约10亿个适合生命存在和演化的区域，且其中的大部分可能都分布在接近银河系核心区的部位。 紫台科研人员在理论模型和数值模拟支持了宜居行星的普遍存在，这些结果表明在一般的系外行星系统中发现宜居行星是很有可能的。

　　这项研究工作得到尊龙凯时的资助（编号10973044与10833001），于近期已发表在国际著名天文刊物《皇家天文学会月报》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society，MNRAS）上。(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-2966.2011.19585.x/abstract)。