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第四種適合生命生存的地外行星,超級火山在全球爆發(fā)

 徐德文科學(xué)頻道 2020-02-14

筆者曾結(jié)合地球上生物的生存方式,歸納了一下宇宙中可能有三種地方存在類似地球生物的生命。第一當(dāng)然是地球這種最經(jīng)典的行星,有大氣層和液態(tài)海洋,溫度適宜,不過可遇而不可求;第二是木衛(wèi)二、土衛(wèi)二這種外殼被冰封,里面卻因?yàn)槌毕?、放射性衰變等產(chǎn)生一定熱量,可以維持液態(tài)海洋的星球,估計(jì)一搜一大把;第三種就是紅矮星周圍的行星,因?yàn)榫嘀餍禽^近而被潮汐鎖定,必然在永晝和永夜的交叉地帶形成一圈溫度適宜的宜居地帶,由于紅矮星占宇宙中所有恒星的75%,這種星球可以說遍“宙”皆是,最近在一顆紅矮星周圍就發(fā)現(xiàn)了差不多7顆。

康奈爾大學(xué)卡爾·薩根研究所成立之初就致力于尋找地外生命,兩位天文學(xué)家拉姆西斯·拉米雷斯和麗莎·卡爾特內(nèi)格,最近在天體物理學(xué)雜志上提出了另一種可以支持生命存在的新方式,這就是持續(xù)不斷通過火山噴發(fā)氫氣的星球。

每一顆恒星都有一個宜居帶,可以讓身處其中的行星保持液態(tài)水和大氣層,提供給生命舒適的成長環(huán)境。太陽系的宜居帶大約在0.95到1.7個天文單位之間,再近點(diǎn)地球可能就要變冰球了,而火星差不多剛好在宜居帶之外,馬丁叔叔實(shí)在太不幸了。研究人員通過建模模擬了星球上存在火山,可以持續(xù)不斷噴發(fā)氫氣的情形,發(fā)現(xiàn)氫氣可以和氮?dú)?、二氧化碳、水一起形成傳統(tǒng)的溫室效應(yīng),使行星變得更加溫暖,從而把恒星的宜居帶擴(kuò)大30%至60%。換作太陽系的話,這個宜居帶可以超過火星軌道,達(dá)到2.4個天文單位,3.59億公里,大致可以到火星和木星之間的小行星帶。換句話說,火星如果持續(xù)不斷地有強(qiáng)烈的全球性超級火山噴發(fā),不斷加熱地表,說不定也可以支撐生命的存在。

地球早期大氣中也有火山噴發(fā)出來的氫氣,大氣層中氫和氮分子的相互作用被認(rèn)為讓地球溫暖了足夠長的時間,使生命得以演化發(fā)展。但在接下來的數(shù)百萬年時間里,氫氣逃逸到了太空里,這也是幾乎所有類地行星的命運(yùn),氫氣只能加熱星球這么久。不過這項(xiàng)研究卻為行星掙脫命運(yùn)的枷鎖指出了方向,只要能維持足夠強(qiáng)烈的火山活動,即使遠(yuǎn)離它們的主恒星,也可以保持表面的溫暖并有可能進(jìn)化出生命。

另一個令人興奮的發(fā)現(xiàn)是,火山產(chǎn)生的氫氣很容易被空間甚至地基望遠(yuǎn)鏡檢測到,即將發(fā)射升空的詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡或歐洲極大望遠(yuǎn)鏡,都可以通過尋找氫氣和甲烷、臭氧等生物特征,來尋找外太空的地外生命。現(xiàn)在的問題也許已經(jīng)不是有沒有外星生命了,而是外星生命在哪里?我們什么時候可以找到它們?找到它們可以干些什么?

這個研究3月1日發(fā)表在天文物理期刊上。

參考資料:http://iopscience./article/10.3847/2041-8213/aa60c8/meta

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