我们是否孤独地生活在这个浩瀚的宇宙中?是否有其他行星拥有液态水和适合生命繁衍的条件?这些是太空科学家们希望找到答案的一些重大问题。然而为了回答这些问题,有必要深入探讨什么样的因素可能使水能够在遥远的行星上存在和稳定。
现在,罗格斯大学(Rutgers University)的科学家们提出了一个假设,认为可能有更多类似地球的系外行星拥有液态水。“我们知道液态水对于生命是必不可少的。我们的工作显示,这种水可以在我们之前没有考虑过的地方找到。这大大增加了找到理论上可以发展生命的环境的机会,”这项新研究的主要作者 Lujendra Ojha 博士在一份官方声明中说。他们的理论在里昂举行的地球化学会议上发表。
为了进行这项新研究,该团队分析了环绕一种叫做 M-矮星(M-dwarfs)的恒星。这些恒星比我们的太阳要小得多,也要冷得多。M-矮星在我们的银河系中很常见。而且,大多数岩石质和类似地球的系外行星都被发现是环绕 M-矮星运行的。
在确定了合适的恒星候选者之后,该团队开发了一个计算机模型来探究在系外行星上形成和维持液态水的可能性。该模型包括了行星内部产生热量以使水保持液态的参数。他们发现,当考虑到由放射性产生的液态水的可能性时,很可能有很高比例的系外行星可以有足够的热量来维持液态水,新模型显示,如果条件合适,每颗恒星都可能接近有一颗(含有液态水)行星。所以找到液态水的可能性比想象中高出一百倍。银河系中大约有 1000 亿颗恒星,这意味着在宇宙中寻找其他生命存在的几率非常高。
液态水被认为是生命存在的基本条件之一,因为它可以作为溶剂,促进生物分子的形成和反应。然而并不是所有的液态水都适合生命,例如一些行星上的液态水可能含有过多的盐分或其他物质,使其对生命不利。此外液态水也需要一定的压力和温度才能稳定存在,这取决于行星的大气层和内部热量。
目前,科学家们已经发现了数千颗系外行星,其中一些被认为是类地行星,即大小、质量和温度与地球相似的行星。然而,并不是所有的类地行星都位于宜居带。因此,科学家们需要寻找其他可能产生和保持液态水的机制,比如行星内部的放射性衰变。
Ojha 博士和他的团队认为,在一些寒冷、冰冻的类地行星上,由于地热热量的作用,冰盖底部可能会产生液态水。这种液态水可能与行星的岩石壳接触,并且被厚厚的冰层保护免受恒星高能辐射的影响,这些地下海洋可能为生命提供了延长期限的适宜条件。
“希望我们的工作能够激发未来对这些有趣行星的更多探索和研究,以便我们能够更好地理解它们是否真的有生命存在的可能性,”Ojha 博士最后说道。