科學(xué)家說(shuō),完全被水覆蓋的行星 - 有時(shí)達(dá)到數(shù)百公里或更深的深度 - 可能比我們想象的更為常見(jiàn)。事實(shí)上,在我們的太陽(yáng)系誕生之前不久,地球自己的干地可能是幸運(yùn)巧合的結(jié)果。
我們可能會(huì)認(rèn)為地球是濕的,但這只是因?yàn)樗谋砻嬗泻芏嗨?。按照宇宙?biāo)準(zhǔn),我們的星球?qū)嶋H上非常干燥,水總量只占其總質(zhì)量的0.02%。
其原因,邁克爾邁耶在本周在美國(guó)華盛頓貝爾維尤舉行的AbSciCon 2019天體生物學(xué)會(huì)議上說(shuō),地球和其他行星形成的早期原行星一度富含強(qiáng)烈的放射性同位素,如鋁-26。
美國(guó)安娜堡密歇根大學(xué)的天文學(xué)教授梅耶說(shuō),這些短壽命放射性核素的腐爛產(chǎn)生的熱量足以將這些物體的內(nèi)部溫度提高到1200開(kāi)氏度(大約925攝氏度)。“這將驅(qū)逐大部分揮發(fā)物。”
值得慶幸的是,對(duì)于我們這些不想被我們的啤酒罐照射的人來(lái)說(shuō),鋁-26在今天的太陽(yáng)能系統(tǒng)中并不常見(jiàn)。它的半衰期僅為72萬(wàn)年,這意味著用邁耶的話說(shuō),在行星開(kāi)始形成之前不久,大約45億年前,它已經(jīng)“污染”了我們太陽(yáng)系的環(huán)境。
他說(shuō),這個(gè)“東西”將是一個(gè)超新星爆炸 - 由我們的太陽(yáng)系誕生的恒星形成星團(tuán)中某個(gè)巨星的死亡引起的。
這種爆炸并不常見(jiàn)。如果發(fā)生了一次,并非群集中的所有恒星都足夠接近鋁-26到達(dá)它們。
這并不意味著我們的太陽(yáng)系是獨(dú)一無(wú)二的。Meyer說(shuō),根據(jù)他的團(tuán)隊(duì)的模擬,似乎大約10%到15%的新形成的恒星系統(tǒng)最終會(huì)得到與我們自己的水平相當(dāng)?shù)匿X-26水平。
但其他人呢?他說(shuō),這些行星不會(huì)形成由微星形成的行星,這些行星的熱量足以驅(qū)走足夠的水以形成像地球,火星,金星和水星這樣的“干燥”巖石行星。相反,他們會(huì)保留大部分原始水(或冰)。
“大多數(shù)都非常潮濕,”他說(shuō)。“你獲得了大量的水。”在某些情況下,“超過(guò)50%”。
這些世界是否適合居住是一個(gè)更難的問(wèn)題。邁耶將它們描繪成深海覆蓋,被難以穿透的冰層覆蓋。但這顯然取決于他們離太陽(yáng)有多遠(yuǎn)。
實(shí)際上,水世界可能比陸地式巖石行星更適合居住。中國(guó)北京大學(xué)的姚耀軒指出,許多已知的系外行星正在盤(pán)旋紅矮星。
他說(shuō),為了從他們的太陽(yáng)獲得足夠的溫暖來(lái)獲得液態(tài)水,這些世界必須如此接近,以至于潮汐力使他們永久地將同一張臉朝向他們的星星,就像地球的月亮總是面向地球一樣。
在這樣一個(gè)星球的一邊,它是永久的中午。另一方面,它是永恒的午夜。
在一個(gè)多巖石的星球上,這是一場(chǎng)氣候?yàn)?zāi)難,地球的一側(cè)總是灼熱,而另一側(cè)則永遠(yuǎn)凍結(jié)。
但曾說(shuō),在水世界,在“次恒星”地點(diǎn)加熱產(chǎn)生的風(fēng)往往會(huì)向東吹,導(dǎo)致洋流向同一方向移動(dòng)。他說(shuō)這些電流可以達(dá)到每秒一米的速度,可以在地球周?chē)鷤魉蜏厮?ldquo;這些可以讓夜晚溫暖,”他說(shuō)。
一個(gè)更重要的問(wèn)題是,沒(méi)有升溫到足以失去原始水的世界也應(yīng)保留其原始二氧化碳。
美國(guó)伊利諾伊州芝加哥大學(xué)的Nadejda Marounina表示,如果二氧化碳在大氣層中結(jié)束,溫室變暖將把它們變成不適合居住的溫室。
但她說(shuō),有可能讓水世界在其表面下吸收大量的二氧化碳。
其中一些將溶解在它們的海洋深處。更多的物質(zhì)可能以包合物(一種可以捕獲二氧化碳等氣體的加壓冰)或固體二氧化碳或一種稱為碳酸一水合物的更奇特的物質(zhì)的形式被隔離在海底。
Marounina說(shuō),這些化合物的形成將取決于水世界的早期歷史是否允許以這種方式隔離大量二氧化碳。“如果條件有利于二氧化碳下沉并被困成固體,[這樣的世界]可能是適合居住的,”她說(shuō)。