这幅概念图展示了一颗行星在一颗K型星的生命宜居带中公转运行的景象。
在宇宙中，有一种特殊恒星比太阳要暗淡些，但又比最暗的恒星要明亮些，它们被称为“K型星”。据美国“科学日报网”（ScienceDaily.org）3月7日消息称，《天体物理学杂志快报》近日刊发的一项最新研究发现，K型星极有希望和可能是人类寻找外星生命迹象的理想目标。原因主要有两点：首先，K型星的寿命很长（从最短的170亿年到最长的700亿年不等），而我们的太阳只有100亿年，这就意味着它能够给生命足够的时间来演变进化；其次，K型星在年轻阶段中发生的极端天文活动要比宇宙中最暗淡无光的“M型星”（或“红矮星”）要少。
美国航天航空局（NASA）戈达德太空飞行中心（Goddard Space Flight Center）的Giada Arney介绍道：“（对于寻找外星生命的可能性而言，）我倾向于认为K型星处于类日恒星和M型星之间的‘最佳位置’。”Arney的研究目标是要推测摸清在围绕K型星运行的假想行星上存在的生物特征或生命迹象。
科学家们经研究认为，如果一颗行星的大气中同时存在氧气和甲烷，那么这就是一种有较强说服力的生物特征，因为这两种气体倾向于发生相互反应，并且进行相互破坏。因此，Arney表示，如果你看到它们一起出现在某个大气层中，那么这就意味着其中很可能有东西在同时快速地生成它们，而那种“东西”很可能就是某种生命体。然而，由于其他恒星周围的系外行星离我们是如此的遥远，该行星的大气层中需要具有相当多的氧气和甲烷，才能被地球上的天文台所观测到。Arney的分析发现，围绕K型星运转的行星上的“氧-甲烷”生物特征很可能要比类日恒星周围的行星上的更明显、更站得住脚。
Arney采用计算机模型来对该类行星大气层中的化学效应和温度环境进行实验，并通过计算研究了大气层对不同的宿主恒星会有什么不一样的反应。然后，他们建造了一个模拟不同行星光谱的数据模型，再将这些人造大气层的数据输入其中进行模拟实验，以求获得未来新型望远镜所可能观测到的景象。
Arney解释道：“当你让这颗行星环绕在一颗K型星周围运行时，氧气就不会那么快地破坏甲烷了，所以其大气层中会积聚起更多的甲烷。究其原因，这是因为K型星的紫外线不像类日恒星那样容易产生破坏甲烷的高活性氧气。”科学家们曾预测，这种更有力的“氧气-甲烷”生物特征信号也存在于M型恒星周围的行星上，但它们的高活跃水平却可能会使M型恒星无法拥有适合于生命体生存的行星。与类日恒星相比，K型星的优势是其具有更高的概率让人类探测到氧气和甲烷的同时存在，并且它没有M型宿主恒星所与生俱来的缺陷。此外，围绕K型星的系外行星将比类日恒星的行星更容易被观测到，而这仅仅就因为K型星更暗淡。Arney详解道：“太阳比其周围的类地行星要明亮100亿倍，所以如果你想清楚地识别到其中的一颗行星，你必须抑制和调整大量的光线，而一颗K型星可能只比其周围的类地行星明亮10亿倍。”
Arney的研究内容还包括探讨银河系附近的K型星中哪些可能是未来观测的最佳目标。由于其他恒星离我们太远了，我们没有能力去它们周围的行星进行实地考察，所以我们只能靠通过分析这些行星发出的光芒来寻找上面可能存在生命体的信号。根据不同的化合物会发射和吸收不同颜色光线的原理，科学家可以通过将这种光线分解成各种组成色光（或者光谱），从而分析识别出这些行星大气层的成分。
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编译：Jonathan 审稿：西莫 责编：唐林芳
期刊来源：《天体物理学杂志快报》
期刊编号：2041-8205
原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190307161924.htm
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