超級地球可能在數百億年內仍可居住

2022年07月01日03:15:19 科學 1953

如果大質量行星與它們的恆星相距相當遠,它們可以在很長一段時間內保持大氣層和水。如果它們被趕出母系,那麼比宇宙的存在時間還要長。

超級地球可能在數百億年內仍可居住 - 天天要聞

地球上的條件在數十億年前變得適合生命存在,而在數十億年後,它將再次變得不適合居住。然而,一些系外行星,即巨大的超級地球,理論上能夠維持生命更長的時間,有時甚至超過 800 億年。這一結論是由發表在《自然天文學》雜誌上的一篇新文章的作者得出的。

超級地球被稱為大型系外行星,其固體表面重達 10 個地球質量——比我們的大很多倍,但比海王星等小型氣體行星小。太陽系中沒有超級地球——也許木星阻止了這樣一顆行星的出現,「吞噬」了它的胚胎。然而,望遠鏡正在銀河系其他恆星周圍探測到相當多的超級地球。蘇黎世大學瑞士)的 Mol Lous 和她的同事們考慮了「冷超級地球」的一個子類,它們在離恆星相當遠的地方旋轉並保持適中的溫度。

計算表明,這些涼爽的世界能夠容納主要大氣(主要由氫和氦組成)數十億年,其密度是地球的 100-1000 倍。在這個緻密的外殼下,液態水可以存在於地表,新的模擬表明它可以持續很長時間,對於生命的出現和發展來說已經足夠長了。

值得注意的是,對系外行星的搜索通常基於恆星的亮度或確切位置的變化,這是由附近行星的自轉引起的。因此,望遠鏡發現的大多數超級地球的軌道都相當接近,而新的研究是在理論上進行的——沒有觀測,只使用數學模型。瑞士天文學家已經對不同質量、大氣層和圍繞太陽型恆星的軌道的超級地球的演化進行了上千次模擬。

這項工作表明,在恆星風粒子流的影響下,太近的軌道會導致大氣逐漸侵蝕和流失。然而,在足夠遠的距離——大於太陽系中火星的軌道——氫氦大氣不僅可以持續很長時間,而且由於溫室效應,還會加熱地球。科學家估計超級地球可以保持這種狀態五到八十億年,直到它的母星接近生命的最後階段並開始變成紅巨星。

然而,更多奇特的選擇也是可能的。一場隨機的重力遊戲能夠將超級地球從其母系中拋開,並將其作為與任何恆星無關的「孤兒行星」自由飛行。計算表明,只要有足夠的質量(10 個地球)和足夠稠密的大氣層,這樣一個孤獨的超級地球就有可能在令人難以置信的 840 億年內保持宜居性。這一時期遠遠超過了我們宇宙的年齡以及恆星存在的整個時期。

自由飛行的超級地球上的生命一定與我們的大不相同。如果它是在這樣一個星球上發展起來的,那麼它就適應了它的環境,與地球上的環境完全不同,沒有光和巨大的大氣壓力。然而,在我們的星球上,已知幾乎孤立的生態系統存在於類似的條件下——例如,在海底的「黑煙民」中。當地生物的主要能量來源不是光合作用,而是化學合成,它們不需要光。

科學分類資訊推薦

相比AI,我們更期待人類的回復;生活方式工業化與炎症性衰老相關?埃及祖先的新線索 | 一周論文新鮮讀 - 天天要聞

相比AI,我們更期待人類的回復;生活方式工業化與炎症性衰老相關?埃及祖先的新線索 | 一周論文新鮮讀

關注+星標,好搭檔不錯過7.7本周值得讀來自《自然》旗下期刊的新近發表,我們為您精選呈現。1. 將AI回復標記為人類回復能增強同理心2. 並非所有人群的衰老都與慢性炎症相關3. 古DNA揭示埃及祖先4. 擬態是否成功取決於觀察者的視角心理學 | 將AI回復標記為人類回復能增強同理心Comparing the value of perceived human
全新影響因子!科研人必備《期刊手冊》 - 天天要聞

全新影響因子!科研人必備《期刊手冊》

開放科學(Open Science)是透明、值得信賴、且可供所有人使用、重複使用並借鑒的科學,它能帶來更快、更可持續的科學發展以及更為廣泛的益處,而開放獲取(Open Access)是這一切的基礎。以OA形式發表研究,也能為研究人員和作者帶來影響力和可見度等諸多益處: 金色OA具有更大程度的引用優勢,更多的使用量和更廣的影響范...
深度科普:光飛行一光年需要一年嗎?光:我只需要一瞬間! - 天天要聞

深度科普:光飛行一光年需要一年嗎?光:我只需要一瞬間!

在日常生活中,我們對速度的理解往往基於牛頓力學體系下的相對速度概念。比如,當我們坐在一輛行駛的汽車上,觀察到車外的物體在以一定的速度向後移動,這個速度是相對於汽車這個參考系而言的。然而,光的速度卻截然不同,無論在何種參考系中測量,光在真空中
超導量子計算機關鍵核心設備之一:本源量子批量出口稀釋制冷機 - 天天要聞

超導量子計算機關鍵核心設備之一:本源量子批量出口稀釋制冷機

IT之家 7 月 7 日消息,本源量子今日宣布自主稀釋制冷機獲國際訂單,將批量出口「一帶一路」國家,標誌著我國自主量子計算核心裝備在國際化進程中邁出關鍵一步。▼ 本源 SL400 稀釋制冷機稀釋制冷機是超導量子計算機的關鍵核心設備之一,能夠為量子計算機提供接近絕對零度(IT之家註:-273.15℃)的極低溫運行環境,除量子...
自然之美:布氏葦鶯 - 天天要聞

自然之美:布氏葦鶯

布氏葦鶯:雀形目、鶯科、葦鶯屬鳥類,屬小型鳥類。體長12-15厘米,體重10-12克。其中國內主要分布於新疆以及香港,主要棲息於湖泊、河流、水庫、水塘、溪流、沼澤等不同水域附近的灌木叢、蘆葦叢以及草叢中。
超絕!夏日的瀋陽!今天4時5分正式進入…… - 天天要聞

超絕!夏日的瀋陽!今天4時5分正式進入……

今日4時5分 我們迎來「小暑」節氣小暑,暑氣漸盛雖還未到最酷熱之時卻已奏響了盛夏的序曲年方過半 季夏正始小暑,又稱「小熱」暑氣蒸騰、熱浪翻湧雖未到三伏極盛之時但此時的沈城已浸滿了夏日的濃烈氣息此時節氣溫飆升最高可達35℃雷雨也時常突襲悶熱與