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流氓行星可能有液態的地表水和厚厚的大氣層,他們可能是宜居的

2021-11-26由 解碼宇宙 發表于 歷史

在系外行星上尋找生命採取了相當保守的方法。它關乎與地球相似的生命。當然,生命很可能以多種奇異的形式出現,科學家們已經推測了生命可能採取的所有奇怪的形式,但簡單的事實是地球生命是我們目前瞭解的唯一形式。因此,大多數研究都集中在生命形式上,這些生命形式與我們一樣,以碳為基礎,具有依賴液態水的生物學。但即使有這種狹隘的看法,生命仍然可能隱藏在我們意想不到的地方。

流氓行星可能有液態的地表水和厚厚的大氣層,他們可能是宜居的

由於陸地生命依賴於液態水,因此在系外行星上尋找生命的重點是圍繞恆星的星周宜居帶(CHZ)內的生命。也就是說,不要靠近也不要太遠,以便液態水可以存在於岩石星球上。對於我們的太陽系,大致在金星和火星的軌道之間。大多數符合該標準的系外行星都是圍繞小紅矮星執行的超級地球,因為紅矮星約佔我們銀河系恆星的 75%,而超級地球是最常見的類地系外行星。

關於系外行星的令人驚訝的發現之一是木星大小的行星通常靠近它們的恆星執行。這些“熱木星”不太可能擁有生命,但它們可能擁有與地球一樣溫暖潮溼的衛星。

流氓行星可能有液態的地表水和厚厚的大氣層,他們可能是宜居的

截至 2020 年已知的潛在宜居世界。

事實證明,大型氣體行星甚至不需要靠近它們的恆星執行就能擁有帶有液態水的衛星。例如,我們知道木衛三的木星衛星在其冰冷的表面下有一個水海洋。眾所周知,木衛二的水比地球多,甚至土星的小衛星土衛二也有液態水。這些例子的有趣之處在於,這些衛星上存在液態水不是由於太陽的熱量,而是由於行星引力引起的熱量加熱。當然,這提出了一個有趣的問題。如果木星和土星的衛星可以有液態水,那麼甚至不繞恆星執行的類似木星的系外行星的衛星呢?

流氓行星可能有液態的地表水和厚厚的大氣層,他們可能是宜居的

一顆行星在宇宙中自由漂浮的插圖,有一顆可能適合居住的衛星。

這是最近發表在《

國際天體生物學雜誌》上的

一篇文章中探討的問題。這項研究的有趣之處在於,它不僅僅是詢問系外衛星是否可以保持足夠的地質活動以擁有液態水。答案顯然是肯定的。相反,這項工作著眼於潛在的宜居系外衛星是如何形成的,以及它們是否可以保持足夠長的液態水足夠長的時間來進化原始生命。例如,對於恆星系統中的衛星,月球化學演化的主要驅動力是恆星的光和熱。但對於流氓行星的衛星,主要影響將是宇宙射線。這一點,再加上潮汐加熱,將推動月球大氣層隨著時間的推移而演變。

為了觀察這些差異的影響,該團隊模擬了一個地球質量的衛星繞著一個木星質量的流氓行星執行。他們發現,透過對化學成分和軌道穩定性的一些合理假設,流氓系外衛星可以在其表面保持液態水。比地球少得多,但足以讓生命在合理的時間範圍內出現和進化。

重要的是,這個模型專注於具有豐富大氣的系外衛星。如果這些宜居的系外衛星存在,我們或許能夠透過紅外線和射電天文學來研究它們的大氣層。因此,第一個顯示外星生命證據的行星可能是流氓。

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