海洋行星

2003年马克·坎纳等发现的行星

海洋行星是一类假定存在的 太阳系外行星 ,其表面完全被液态水构成的海洋所覆盖。 这些 行星 可能深达数百千米,远深于地球上的海洋。据推测,系外行星GJ 1214 b很可能是一颗海洋行星。

海洋行星是在外 太阳系 中形成的行星,其最初的物质构成类似于 彗星 ,包括质量近乎均等的水和岩石。 在行星形成过程中,其轨道有可能向内或向外迁移,从而有可能出现下列情况:冰冻行星的轨道向内迁移,行星上的冰体水融化为液态水,最终形成海洋行星。该种可能性在马克·坎纳和阿兰·莱杰2003年的专业 天文学 文献中被首次提出。海洋行星的发现对于寻找外星生命至关重要,因为液态水是生命存在的必要条件之一。

主要特点

在海洋行星的较深地区,巨大的压力使得一个由非常态冰构成的 地幔 得以成型,其中的非常态冰则并非如我们所理解的那样处于低温状态。 如果该 行星 足够接近 母星 ,那 么其上的海水温度就可能接近于 沸点 ,海水将会处于超临界状态,从而使得海洋缺乏确定的表面。

一项最新研究显示,著名 科幻小说 《沙丘》中所描述的 沙漠行星 比类似 地球 的水世界更有可能孕育生命,这种行星或许是 星系 内最有可能存在生命体的星球。 同时,这项研究暗示炽热的 金星 (平均表面温度达到460 摄氏度 )在10亿年前可能是一颗沙漠行星,或许金星远古时代曾孕育着神秘生命。

在地球上差不多只要有水的地方,就会有生命。科学家依据这一寻找生命的方法在 宇宙 中搜寻外星生命迹象,他们主要聚焦观测表面有大量 液态水 的“浅绿色 行星 ”。

海洋行星的多样性

浅绿色行星

”通常是指覆盖海洋的类地岩石 行星 (比如: 地球 ),或者完全覆盖数百公里厚冰层或者液态水的“海洋行星”(比如: 木星 冰冷的 卫星 木卫二 )。为了实现可居住性,浅绿色 行星 必须环绕其 恒星 的“适居带”,这一太空区域既不炎热也不寒冷,如果该行星过于远离恒星,它们将冷冻。如果它们过于接近恒星,将在大气层中产生蒸汽流,吸引热量蒸发更多的水份,导致一种失控的 温室效应 ,可煮沸行星表面的所有海洋,其情景如同 金星 表面。最终,像这样的 行星 将非常炽热,迫使水蒸汽上升至大气层的高度,在紫外光线作用下分离成氧和氢。之后氢逃逸进入太空,氧很可能与炽热行星表面发生反应进入到 地幔 之中,随着时间的推移,这颗行星大气层将损失所有的水份。

美国宇航局 艾姆斯研究中心 行星学家凯文-扎恩勒(Kevin Zahnle)称, 科幻小说 《沙丘》中的 沙漠行星 不像浅绿色行星那样表面拥有大量 水资源 ,这样的行星表面没有海洋,却拥有广袤的干旱沙漠,可能零星分布着 绿洲 。在《沙丘》中一颗叫做“阿拉基斯”的沙漠行星,被描述为是可以孕育生命的陆地行星。

被发现的海洋行星

已知的唯一一个拥有全覆盖海洋的星球是 木卫二 (欧罗巴),但它只是一颗卫星,以冰下的海洋存在。 太阳系外行星 GJ 1214 b很可能是一颗海洋行星。随着 开普勒太空望远镜 的进行,很多类似的 行星 将会不断被发现,比如最近发现海洋星球的候选人 开普勒22b 。系外行星 格利泽581d 也可能是一颗海洋行星,它位于格利泽581的适居带内。该行星上的 温室效应 使得行星温度适于液态水的存在。

另类海洋行星

除了水,海洋行星上的海洋也能以其他物质组成,如 土卫六 上的烃湖。而 海卫一 上有氮湖的可能性已被否定。另外, 天王星 和 海王星 表面下亦很可能是由水、氨和其他挥发物组成的海洋。而 木星 和 土星 表面下则是氢海洋。表面为冰的 卫星 木卫四 、 木卫三 、 木卫二 、土卫六和 土卫二 的地表下亦可能是一个巨大的海洋。另外, 地球 有时候也会被称为海洋行星,全因其70%表面皆为海洋。 金星大气层 的96.5%为 二氧化碳 ,因此其巨大的压力令到表面充满二氧化碳的超临界流体。被 潮汐锁定 且接近 恒星 的 行星 亦会有一半是 岩浆 海。部分行星上的大型岩浆海亦可能因巨大陨石撞击所致。

参考资料

  1. 海洋行星真的能够孕育生命吗? 搜狐 2024-08-27
  2. 科学家发现一颗含有大量水的星球, 地表几乎没有陆地, 或早已存在外星人 网易 2024-08-27
  3. 微关注|寻找太阳系外宜居行星和系外生命 大气科学学报公众号 2024-08-27
  4. 深邃的海洋行星 新浪看点 2024-08-27
  5. 人类能在沙丘的沙漠星球上生存吗?与火星相比,它更像是海滩! 网易 2024-08-27