劍橋大學科學家:迷你海王星或許能孕育生命,它們的大氣是關鍵

薛定諤的貓 2021/09/01 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知識不會,衹是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城團隊

 

在太陽系中,八大行星大致可以分為兩類:岩石行星和氣體行星。其中,內側的四顆行星都是岩石行星,地球是其中最大的,半徑為6378公里;外側的四顆行星都是氣體行星,海王星是其中體積最小的,半徑為24622公里,是地球的4倍左右。

可以說,太陽系的兩類行星表現出了極為明顯的差別,不論是體積還是形態,中間都有著巨大的鴻溝。而且,氣體行星上沒有固體表面,也不可能允許生命存在,所以科學家們尋找地外生命時從來都只會把眼光放到系外岩石行星上。也讓科學家產生了疑問:難道地球和海王星之間就沒有行星了嗎?一顆行星大到什麼程度才會註定形成氣體行星呢?

隨著我們對系外行星的瞭解越來越多,這些問題也逐漸得到了解答。

截至目前,科學家們一共發現了差不多4500顆系外行星,終于找到了介于地球和海王星之間的行星。其中小一點的,仍然是岩石行星,但更大一些的的確就是氣體行星了。這種比地球大、比海王星小的氣體行星,被科學家命名為迷你海王星。

(圖片說明:迷你海王星)

迷你海王星的發現,算是填補了行星中的一塊空白。不僅如此,在對這種天體進行研究的時候,科學家們還有意外的收穫。這些原本看起來和生命絕緣的天體,竟然還有孕育生命的可能。這是怎麼回事呢?

這些迷你海王星的半徑都在地球的1.6-4倍之間,超過了岩石行星和氣體行星的臨界值,但又比海王星小一些。這種體積和組成成分使得它們擁有一些特殊之處,那就是擁有著像海王星一樣富含氫氣的濃厚大氣層,同時在大氣層下,還隱藏著巨大的液態海洋。

氣體行星大氣下有液態海洋並不稀奇,當壓力足夠大時,氣體當然會被壓縮成液體,但這種壓力同時也讓生命被扼殺在搖籃之中。直到去年,劍橋大學天文學研究所的天文學家Nikku Madhusudhan及其同事發現:或許這些迷你海王星上的情況,和我們想象的並不一樣。

(圖片說明:K2-18b)

讓他們產生這種想法的,是一顆名為K2-18b的系外行星。這顆行星是由開普勒望遠鏡在2015年發現的,距離我們大約124光年,圍繞在一顆紅矮星的旁邊。進一步的觀測結果表明,K2-18b不僅位于宜居帶內,而且大氣中還有水蒸氣。這是人類首次發現擁有水且位于宜居帶的系外行星,關于它有可能孕育了生命的說法,也不脛而走。

不過,K2-18b也有一個問題。它的質量是地球的8倍,意味著這是一顆迷你海王星,所以沒有固體表面以支持生命的發展。

難道這次發現只是一場空嗎?

Madhusudhan不這麼認為。去年的時候,他就發表論文討論了這顆行星的宜居性問題。今年,他的團隊再一次進行了這個問題的分析,告訴我們:迷你海王星是真的有機會能夠孕育生命的。

不僅如此,由于迷你海王星的獨特性質,它們孕育生命所需的條件似乎比我們想象的還要更加寬泛。

從尺寸上講,一顆迷你海王星的半徑可以達到地球的2.6倍,質量是地球的10倍。從距離上講,它們可以離宿主恒星更遠一些,超出我們認為的宜居帶范圍。



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