一项新的分析表明,有液态水的类地系外行星可能比之前认为的要多,这大大增加了发现生命的机会。这项工作发现,即使在行星表面不适合液态水存在的条件下,许多恒星也会在行星表面下拥有适合液态水存在的地质条件。
首席研究员Lujendra Ojha博士(美国新泽西州罗格斯大学)在里昂举行的Goldschmidt地球化学会议上介绍了这项工作,他说:“我们知道液态水的存在对生命至关重要。我们的工作表明,这种水可以在我们没有考虑过的地方找到。从理论上讲,这大大增加了找到生命可以发展的环境的机会。”
研究人员发现,即使行星表面被冻结,也有两种主要方式可以产生足够的热量,使地下的水液化。
Lujendra Ojha说:“作为地球人,我们现在很幸运,因为我们的大气中有适量的温室气体,使液态水在地表稳定。然而,如果地球失去温室气体,全球表面平均温度将达到-18摄氏度左右,大多数表面液态水将完全冻结。”
“几十亿年前,这种情况确实发生在我们的星球上,地表液态水完全冻结了。然而,这并不意味着水到处都是固态的。例如,地球深处的放射性产生的热量可以使水足够温暖,使其保持液态。即使在今天,我们在南极洲和加拿大的北极地区也能看到这种情况,尽管那里的温度很低,但那里有大型的地下液态水湖,这些液态水是由放射性产生的热量维持的。甚至有证据表明,这可能正在火星南极发生。”
欧哈博士继续说,“你在太阳系中发现的一些卫星(比如木卫二或土卫二)有大量的地下液态水,尽管它们的表面完全冻结了。这是因为它们的内部不断受到它们所环绕的大行星(如土星和木星)的引力作用的搅动。这类似于月球对潮汐的影响,但要强烈得多。这使得木星和土星的卫星成为在太阳系中寻找生命的主要候选者,许多未来的任务都计划探索这些天体。”
该分析着眼于在最常见的恒星——被称为m型矮星的太阳周围发现的行星。这些都是比太阳冷得多的小恒星。银河系中大约70%的恒星是m型矮星,迄今为止发现的大多数岩石和类地系外行星都围绕m型矮星运行。
“我们只考虑行星产生的热量,就模拟了在绕m矮星运行的系外行星上产生和维持液态水的可行性。我们发现,当人们考虑到放射性产生液态水的可能性时,这些系外行星中很可能有很大一部分有足够的热量来维持液态水——比我们想象的要多得多。”
“在我们开始考虑这种地下水之前,据估计,每100颗恒星中就有一颗岩石行星存在液态水。新模型显示,如果条件合适,每颗恒星可能会有一颗行星。所以我们找到液态水的可能性是我们想象的100倍。银河系中大约有1000亿颗恒星。这表明宇宙中其他地方有生命起源的可能性很大。”
最早前往“冰世界”类型卫星的任务将是美国宇航局的“木卫二快船”,该船将于2024年发射,并于2030年抵达木星的卫星木卫二。
阿雷西博波多黎各大学行星适居性实验室主任Abel msamudez教授评论说:“隐藏在冰盖下的海洋的前景扩大了我们银河系寻找更多宜居世界的潜力。主要的挑战是设计出用未来的望远镜探测这些栖息地的方法。”msamendez教授没有参与这项工作。
该报告所依据的研究成果发表在《自然通讯》杂志上。
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