宇宙中宜居行星也許比想像中多

宇宙中宜居行星也許比想像中多


長期以來,行星岩石圈擁有板塊構造,被認為是行星適合生命生存的必要條件。但美國一項新研究提出了不同看法,並認為宇宙中的宜居行星可能要比想像中多。

賓夕法尼亞州立大學研究人員認為,行星即使沒有與地球類似的板塊構造,也有可能長時間維持合適的大氣二氧化碳濃度,使氣候溫和而穩定,適合生命生存。

二氧化碳的溫室效應對行星氣候有著重要影響,在尋找地外生命時,大氣二氧化碳含量是衡量行星宜居程度的重要指標之一。二氧化碳過多會使行星熾熱到能使金屬熔化,就像金星那樣;二氧化碳過少則可能導致行星凍結成雪球。

絕大多數行星表面的岩石圈是完整的球殼,稱為靜態蓋層。地球是已知唯一有著板塊構造的行星,岩石圈分為多個獨立板塊,地質運動格外活躍。板塊構造導致的火山活動會釋放二氧化碳,岩石風化則會消耗大氣中的二氧化碳,兩者之間的平衡有助於維持合適的二氧化碳濃度。

之前有研究提出,行星必須擁有板塊構造,才能有效調節氣候,發展成宜居星球。但賓夕法尼亞州立大學研究人員發現,雖然靜態蓋層行星的火山活動很弱,但如果內部溫度和壓力夠高,也會有充足的二氧化碳從岩石中逸出。

研究人員用電腦模型分析了這類行星的熱量收支,包括誕生時的初始熱量,以及內部放射性元素衰變產生的熱量。結果顯示,特定類型和數量的放射性元素能在行星內部產生充足的熱量,通過釋放二氧化碳使行星表面長期維持溫和氣候,允許液態水存在,最長可達四十億年之久,與地球的生命史相約。

這項成果使行星宜居條件有所放寬,也意味著行星的化學構成對其宜居程度的演變至關重要。

【圖:互聯網;文:節錄自科學網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《天體生物學》期刊

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