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海洋行星
來源:互聯網

海洋行星是一類假定存在的太陽系外行星,其表面完全被液態水構成的海洋所覆蓋。這些行星可能深達數百千米,遠深于地球上的海洋。據推測,系外行星GJ 1214 b很可能是一顆海洋行星。

海洋行星是在外太陽系中形成的行星,其最初的物質構成類似于彗星,包括質量近乎均等的水和巖石。在行星形成過程中,其軌道有可能向內或向外遷移,從而有可能出現下列情況:冰凍行星的軌道向內遷移,行星上的冰體水融化為液態水,最終形成海洋行星。該種可能性在馬克·坎納和阿蘭·萊杰2003年的專業天文學文獻中被首次提出。海洋行星的發現對于尋找外星生命至關重要,因為液態水是生命存在的必要條件之一。

主要特點

在海洋行星的較深地區,巨大的壓力使得一個由非常態冰構成的地幔得以成型,其中的非常態冰則并非如我們所理解的那樣處于低溫狀態。如果該行星足夠接近母星,那 么其上的海水溫度就可能接近于沸點,海水將會處于超臨界狀態,從而使得海洋缺乏確定的表面。

一項最新研究顯示,著名科幻小說《沙丘》中所描述的沙漠行星比類似地球的水世界更有可能孕育生命,這種行星或許是星系內最有可能存在生命體的星球。同時,這項研究暗示熾熱的金星(平均表面溫度達到460攝氏度)在10億年前可能是一顆沙漠行星,或許金星遠古時代曾孕育著神秘生命。

在地球上差不多只要有水的地方,就會有生命??茖W家依據這一尋找生命的方法在宇宙中搜尋外星生命跡象,他們主要聚焦觀測表面有大量液態水的“淺綠色行星”。

海洋行星的多樣性

淺綠色行星

”通常是指覆蓋海洋的類地巖石行星(比如:地球),或者完全覆蓋數百公里厚冰層或者液態水的“海洋行星”(比如:木星冰冷的衛星木衛二)。為了實現可居住性,淺綠色行星必須環繞其恒星的“適居帶”,這一太空區域既不炎熱也不寒冷,如果該行星過于遠離恒星,它們將冷凍。如果它們過于接近恒星,將在大氣層中產生蒸汽流,吸引熱量蒸發更多的水份,導致一種失控的溫室效應,可煮沸行星表面的所有海洋,其情景如同金星表面。最終,像這樣的行星將非常熾熱,迫使水蒸汽上升至大氣層的高度,在紫外光線作用下分離成氧和氫。之后氫逃逸進入太空,氧很可能與熾熱行星表面發生反應進入到地幔之中,隨著時間的推移,這顆行星大氣層將損失所有的水份。

美國宇航局艾姆斯研究中心行星學家凱文-扎恩勒(Kevin Zahnle)稱,科幻小說《沙丘》中的沙漠行星不像淺綠色行星那樣表面擁有大量水資源,這樣的行星表面沒有海洋,卻擁有廣袤的干旱沙漠,可能零星分布著綠洲。在《沙丘》中一顆叫做“阿拉基斯”的沙漠行星,被描述為是可以孕育生命的陸地行星。

被發現的海洋行星

已知的唯一一個擁有全覆蓋海洋的星球是木衛二(歐羅巴),但它只是一顆衛星,以冰下的海洋存在。太陽系外行星GJ 1214 b很可能是一顆海洋行星。隨著開普勒太空望遠鏡的進行,很多類似的行星將會不斷被發現,比如最近發現海洋星球的候選人開普勒22b。系外行星格利澤581d也可能是一顆海洋行星,它位于格利澤581的適居帶內。該行星上的溫室效應使得行星溫度適于液態水的存在。

另類海洋行星

除了水,海洋行星上的海洋也能以其他物質組成,如土衛六上的烴湖。而海衛一上有氮湖的可能性已被否定。另外,天王星海王星表面下亦很可能是由水、氨和其他揮發物組成的海洋。而木星土星表面下則是氫海洋。表面為冰的衛星木衛四、木衛三、木衛二、土衛六和土衛二的地表下亦可能是一個巨大的海洋。另外,地球有時候也會被稱為海洋行星,全因其70%表面皆為海洋。金星大氣層的96.5%為二氧化碳,因此其巨大的壓力令到表面充滿二氧化碳的超臨界流體。被潮汐鎖定且接近恒星行星亦會有一半是巖漿海。部分行星上的大型巖漿海亦可能因巨大隕石撞擊所致。

參考資料 >

海洋行星真的能夠孕育生命嗎? .搜狐.2024-08-27

科學家發現一顆含有大量水的星球, 地表幾乎沒有陸地, 或早已存在外星人.網易.2024-08-27

微關注|尋找太陽系外宜居行星和系外生命.大氣科學學報公眾號.2024-08-27

深邃的海洋行星.新浪看點.2024-08-27

人類能在沙丘的沙漠星球上生存嗎?與火星相比,它更像是海灘!.網易.2024-08-27

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