海洋環流可能是找到系外行星生命的關鍵


長期以來,全球研究人員一直在尋找方法去解決一個問題:就是其它行星上是否還有生命,如果存在,我們如何找到它? 面對成千上萬顆要探索的系外的行星,科學家需要一種方法來預測那一些系外行星最有可能有生命存在。使到事情複雜化的是,他們的預測必須基於可以在很遙遠(以光年距離)以外進行的觀測,例如:系外行星的大小,質量和它的大氣成分。

芝加哥大學行星科學家斯蒂芬妮·奧爾森(Stephanie Olson)提出一種新模型,該模型可以預測海洋的環流模式如何影響該星球上是否適宜生命的存在。這些因素可以指導科學家在其它星球上尋找生命,研究人員發現,尋找與地球完全一樣的行星可能不會將我們引向最有可能存在外星生命的地方。

芝加哥大學副教授多里安·阿伯特(Dorian Abbot)指出:以前關於系外行星海洋的少量工作主要集中在氣候影響上。這項研究開始評估海洋環流對養分循環、生物生產力以及潛在的系外行星生命可探測性的影響。

不同的循環方式會對海洋生物生存能力產生巨大影響。地球上海洋中的大多數生命都存在頂層,頂層接受陽光以支持光合作用的生物並與大氣交換氣體。由於死亡的生物被重力拉下,這種混合層不斷向海洋的更深,更安靜的區域流失養分。

這些養分返回到維持生命的混合層取決於一個稱為上升的過程。上升流發生在特定的地方,在這些地方,風向導致地表水分發散,深水向上流動以替代地表水分,並且帶來補充營養以供生命發展。

【圖:美國太空總署;文:節譯自物理學機構網頁】研究全文刊登在2019年10月16日出版的《天體物理學報》

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