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【新浪科技】潮汐锁定星球的“中间地带”可能孕育生命形式新浪科技2020-07-15 09:15:300阅( 二 )


科尔说：“这是很奇怪的 ， 虽然这将是永久黑夜 ， 但仍可能存在类似地球的生命宜居条件 ， 以地球两极为例 ， 那里虽然阳光稀少 ， 但不乏生命存在 ， 地球两极的气温不会极度寒冷 ， 很大程度上是因为风或者洋流运动重新分配了热量 。 ”
在地球上 ， 海洋对于全球热量循环扮演着关键角色：水比空气更能储存热能 ， 而且能更有效地将热能传递出去 。 因此 ， 海洋和大气层对于潮汐锁定系外行星的昼夜两侧恒温效果发挥着重要作用 。
哈佛大学研究系外行星大气层的研究员冯丁说：“海洋会蒸发 ， 促使大气云层形成 ， 而云层在调节行星环境方面也发挥着重要作用 ， 当水蒸汽不断聚集形成云层 ， 可作为一种反射毯 ， 将入射的恒星辐射反射回来 ， 有助于行星冷却 。 ”
一些计算机模拟表明 ， 云层可使温度保持在足够低的水平 ， 促使系外行星形成海洋 ， 否则这些星球表面会非常炽热高温 ， 同时云层可以形成降雨 。 在行星的白昼一侧 ， 在阳光最强烈的区域产生较强上升气流 ， 会将温暖潮湿的空气向上移动 ， 最终形成暴雨 。
陆地和生命？
降雨可以帮助调节潮汐锁定系外行星的温度 ， 尤其是有陆地的星球 ， 在地球上 ， 雨水与裸露的岩石发生反应 ， 以矿物的形式捕获一些碳 ， 并将其从大气层中带走 ， 这有助于地球降温 。 皮尔霍姆博特说：“随着时间的推移 ， 这种化学风化作用可使潮汐锁定行星的二氧化碳水平处于可控范围 。 ”
他推测 ， 其他大气气体也可使系外行星更适宜居住 。 例如：氮气可将水分困在大气较低位置 ， 从而有助于防止水分流失 。 在大气层中 ， 氮气暴露在较少的紫外线下 ， 而紫外线会将水蒸汽分解为氧和氢 ， 含氮大气层将有助于维持液态海洋 ， 对全球温度调控具有关键作用 。
科学家可以将这些变量输入计算机模拟系统 ， 但许多系外行星大气研究都是推测性结论 ， 潮汐锁定天体的研究也不例外 。 首先 ， 能够证明所有这些变量真实性的数据很少 。 科尔说：“大多数系外行星的大气天文学一直局限于那些看起来不太像地球的行星 ， 它们的体积更大 ， 经常被密集大气层所覆盖 ， 例如：海王星和天王星 。 ”
【新浪科技】潮汐锁定星球的“中间地带”可能孕育生命形式新浪科技2020-07-15 09:15:300阅
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图5/6图中是美国宇航局太空旅游海报 ， 呈现一颗系外行星环绕红矮星TRAPPIST-1运行 ， 天文学家认为 ， TRAPPIST-1系统中有7颗行星 ， 它们都与该恒星保持潮汐锁定 。 图中太空旅客抵达的是TRAPPIST-1e ， 这颗行星位于恒星宜居带 ， 专家推测TRAPPIST-1e表面存在液态水 。但是使用最新勘测仪器 ， 例如：美国宇航局凌日系外行星调查卫星（TESS）将显著增大已探测到系外行星的数量 。 当2021年美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜发射时 ， 尽管可能因为新冠疫情而推迟发射 ， 未来科学家对该太空望远镜充满期望 ， 它将对系外行星进行更详细的观测 ， 包括行星大气层组成数据 。
【【新浪科技】潮汐锁定星球的“中间地带”可能孕育生命形式新浪科技2020-07-15 09:15:300阅】这些数据将帮助天文学家完善他们的模型设计 ， 更好地理解任何行星适宜居住的条件 ， 包括那些遥远的、潮汐锁定行星 。 有可能发现数万亿颗系外行星 ， 其中一些星球存在能孕育生命的浅海 ， 温暖陆地可使许多爬行生物生长和活动 ， 密度适中的大气层可使飞行生物在空中自由飞翔 。 在持续存在外星太阳的永恒阳光下 ， 生命能够世代茁壮成长 。 （叶倾城）
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