「超級地球」存在宜居可能性

  白 陽

  電影 《星球大戰》中出現的巨大行星塔圖因(Tatooine),雖然被沙漠覆蓋,卻也有物種繁衍。這種屢屢見於電影和小說的類地星球,表達了人類尋求新的棲息地和尋找宇宙生命的渴望。現實中,一些可能同時存在海洋和陸地,也更加符合生命繁衍條件的「超級地球」,也是科學家們研究探索的熱點。

  隨著科學的不斷發展,天文學家在太陽系外發現了越來越多的類地行星。這些行星與地球的成分構造和物理特徵類似,在較為穩定的軌道環境內圍繞恆星公轉。因其直徑一般不超過地球的2倍,質量為地球的1至10倍,所以被稱為「超級地球」。1992年,天文學家首次發現了「超級地球」的存在。截至目前,發現距地球最近的「超級地球」僅為22光年,稱得上是地球的「鄰居」,是未來人類探索外星生命和進行星際旅行的理想目標。

  太陽系以外的銀河系中,據估可能存在數十億個「超級地球」。 科學家們認為,理論上,恆星周圍一定距離內存在「生命宜居區域」。這個區域中的行星由於與恆星距離適中,溫度適宜,能夠像地球一樣擁有孕育生命必需的液態水。而液態水能否得以保存,則是判斷一顆行星是否有可能存在生命的一項重要標準。目前,在科學家通過開普勒系外行星空間望遠鏡找到的「超級地球」中,有些的確處於恆星系統的宜居區或邊緣區域,其中一些「超級地球」上的確存在液態水,並引發生命存在的假設。

  陸地是形成適宜生命居住的氣候環境的必要條件。美國伊利諾伊州西北大學的尼古拉斯·考恩博士的最新研究表明,一些「超級地球」可能同時存在陸地和海洋。對於一些地幔佔據了大部分體積和質量的「超級地球」,研究人員通過建立地表水和地幔中水的流通模型,發現相當一部分水可在地幔之中流動。這就意味著,「超級地球」的表面有可能存在裸露的陸地。如果這個模型被證明是真的,那麼,適合孕育生命的「超級地球」的範圍將被進一步擴大。而此前一些科學家認為,許多「超級地球」都是地表被海洋覆蓋的「水球」,「超級地球」開普勒—62e和開普勒—62f就屬於這樣的星球。

  不過,除了水和陸地,生命還需要其他的必備條件才能得以維繫和發展,如大氣層、磁場等。孕育生命的要求之高,只有在探索外星時才得以了解。目前,在人類已經觀測到的系外行星中,僅有十幾顆具備「宜居」條件。而在我們目前已知的範圍內,能夠孕育生命的星球仍只有地球。

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