博名知识网

您现在的位置是: 首页 > 明星大全

有水的行星在太阳系很常见,那么它们在银河系中应该也很常见?

2020-06-27 23:23:48博名知识网
众所周知,在我们的太阳系中,有几个行星卫星常被科学家认为生命存活的希望星球,包括谷神星,木卫四,木卫二,木卫三,土卫二,土卫六,土卫六,海卫三,甚至还有矮行星冥王星等等。据信,这些“海洋世界”内部有丰富的液态水,还有有机分子和潮汐加热,这是生命的基本成分。这就提出了一个非常重要的问题:类似的卫星在其他恒星系统中也存在吗?在银河系是不是很常见呢?实

  

  众所周知,在我们的太阳系中,有几个行星卫星常被科学家认为生命存活的希望星球,包括谷神星,木卫四,木卫二,木卫三,土卫二,土卫六,土卫六,海卫三,甚至还有矮行星冥王星等等。据信,这些“海洋世界”内部有丰富的液态水,还有有机分子和潮汐加热,这是生命的基本成分。这就提出了一个非常重要的问题:类似的卫星在其他恒星系统中也存在吗?在银河系是不是很常见呢?

  实际上,按概率来讲,银河系中应该也很常见类似的星球,但是银河系其他的恒星系统和太阳系不尽相同,因此无法以此类推。但是在最近的一项研究中,科学家研究了一个系外行星系统的样本,发现海洋世界可能在我们的星系中非常普遍。

  

  在他们的研究中,科学家团队考虑了银河系中的其他系统是否也有地质活动活跃的内海洋行星。因为它们可能像木卫二一样存在羽流活动,如果有这种现象,那么未来的外行星狩猎望远镜可能能够探测到。在太阳系,水柱是从欧罗巴和土卫二喷发出来的,所以我们可以知道这些天体的冰层下面有地下海洋,它们有驱动水柱的能量,这是我们所知道的生命的两个要求。因此,如果我们认为这些地方可能适合居住,那么在其他行星系统中,它们如果有类似的存在也可能适合居住。

  能量的产生和释放

  虽然目前的望远镜还不足以探测到系外行星上的羽流,但科学家通过数据进行数学分析,以此推测太阳系外海洋世界的可能性有多大。为了做到这一点,他们选择了53颗与地球大小相似的系外行星,其中一些行星的质量是地球的8倍。然后,他们开始确定每一个能以热量的形式产生和释放能量的多少。

  

  以太阳系的海洋世界为模板,这种热量的来源可以归结为两种可能性之一。首先,在一个行星的地壳和地幔中有放射性物质的缓慢衰变。其次,还有潮汐力,另一个物体的引力使行星内部弯曲和伸展,从而产生热量。

  对于地球这样的陆地行星,这种热量以火山作用和板块构造的形式通过地壳和地幔释放。对于像欧罗巴、土卫二、海卫一等卫星来说,主要来说是低温火山作用,因为水穿过冰面形成羽状物导致地壳降温。不管怎样,知道释放了多少热量,科学家就能知道星球是否适合居住。

  

  在地球上,太多的火山活动会把地球表面变成一片熔融的荒地,而火山气体会产生有毒的大气羽流。同时,活动过少会导致大气稀薄,温室气体不足,导致地表寒冷、贫瘠。同样的道理也适用于低温火山作用,太多的热量会使内部海洋过热而无法维持生命,太少的热量会导致海洋结冰。

  结论

  最终,科学家的分析证实,在他们取样的53颗系外行星中,有超过四分之一可能是海洋世界,其中大部分可能比木卫二或土卫二释放更多的能量。此外,研究小组还研究了TRAPPIST-1系统,该系统有7颗岩石系外行星,这些行星其实在2017年就已经被天文学家证实。

  

  通过科学家的计算,TRAPPIST-1e、f、g和h都可能是海洋世界,这意味着在这项研究中确定的14个海洋世界中,有4个可以在一个系统中找到。

  鉴于科学家可以直接研究的系外行星很少,因此该研究中采用的分析受到许多不确定性和一些假设的影响。但是这项研究仍然为我们将来寻找类地行星提供了极大的参考意义。未来寻找太阳系以外生命迹象的任务将集中在像我们这样的行星上,这些行星的全球生物圈非常丰富,正在改变整个大气层的化学结构。当然,就近原则,我们的目标将首先定位于我们的太阳系,尤其是那些存在液态海洋的卫星,比如欧罗巴、土卫六等等。

  展望未来

  美国宇航局的欧罗巴快艇计划在20世纪20年代发射,它将探索欧罗巴的表面和地下,以了解更多关于其内部的信息。还有美国宇航局的蜻蜓任务,将在20世纪30年代前往泰坦探索月球的大气层和表面,以了解其丰富的益生元条件和有机化学。这些任务将有可能揭示太阳系中的海洋卫星是否能够支持生命的真相,如果我们发现生命的化学特征,我们可以尝试在星际距离寻找类似的迹象。

  

  在可以缩小寻找潜在可居住系外行星范围的分析和对太阳系中潜在可居住天体的任务之间,科学家们更有可能找到太阳系以外的生命。根据这些最新的发现,这种生命可能非常丰富,无论是外星生命还是外星生命!

-