海洋行星
2003年马克·坎纳等发现的行星
海洋行星是一类假定存在的太阳系外行星,其表面完全被液态水构成的海洋所覆盖。这些行星可能深达数百千米,远深于地球上的海洋。据推测,系外行星GJ 1214 b很可能是一颗海洋行星。
海洋行星是在外太阳系中形成的行星,其最初的物质构成类似于彗星,包括质量近乎均等的水和岩石。在行星形成过程中,其轨道有可能向内或向外迁移,从而有可能出现下列情况:冰冻行星的轨道向内迁移,行星上的冰体水融化为液态水,最终形成海洋行星。该种可能性在马克·坎纳和阿兰·莱杰2003年的专业天文学文献中被首次提出。海洋行星的发现对于寻找外星生命至关重要,因为液态水是生命存在的必要条件之一。
主要特点
在海洋行星的较深地区,巨大的压力使得一个由非常态冰构成的地幔得以成型,其中的非常态冰则并非如我们所理解的那样处于低温状态。如果该行星足够接近母星,那 么其上的海水温度就可能接近于沸点,海水将会处于超临界状态,从而使得海洋缺乏确定的表面。
一项最新研究显示,著名科幻小说《沙丘》中所描述的沙漠行星比类似地球的水世界更有可能孕育生命,这种行星或许是星系内最有可能存在生命体的星球。同时,这项研究暗示炽热的金星(平均表面温度达到460摄氏度)在10亿年前可能是一颗沙漠行星,或许金星远古时代曾孕育着神秘生命。
在地球上差不多只要有水的地方,就会有生命。科学家依据这一寻找生命的方法在宇宙中搜寻外星生命迹象,他们主要聚焦观测表面有大量液态水的“浅绿色行星”。
海洋行星的多样性
浅绿色行星
”通常是指覆盖海洋的类地岩石行星(比如:地球),或者完全覆盖数百公里厚冰层或者液态水的“海洋行星”(比如:木星冰冷的卫星木卫二)。为了实现可居住性,浅绿色行星必须环绕其恒星的“适居带”,这一太空区域既不炎热也不寒冷,如果该行星过于远离恒星,它们将冷冻。如果它们过于接近恒星,将在大气层中产生蒸汽流,吸引热量蒸发更多的水份,导致一种失控的温室效应,可煮沸行星表面的所有海洋,其情景如同金星表面。最终,像这样的行星将非常炽热,迫使水蒸汽上升至大气层的高度,在紫外光线作用下分离成氧和氢。之后氢逃逸进入太空,氧很可能与炽热行星表面发生反应进入到地幔之中,随着时间的推移,这颗行星大气层将损失所有的水份。
美国宇航局艾姆斯研究中心行星学家凯文-扎恩勒(Kevin Zahnle)称,科幻小说《沙丘》中的沙漠行星不像浅绿色行星那样表面拥有大量水资源,这样的行星表面没有海洋,却拥有广袤的干旱沙漠,可能零星分布着绿洲。在《沙丘》中一颗叫做“阿拉基斯”的沙漠行星,被描述为是可以孕育生命的陆地行星。
被发现的海洋行星
已知的唯一一个拥有全覆盖海洋的星球是木卫二(欧罗巴),但它只是一颗卫星,以冰下的海洋存在。太阳系外行星GJ 1214 b很可能是一颗海洋行星。随着开普勒太空望远镜的进行,很多类似的行星将会不断被发现,比如最近发现海洋星球的候选人开普勒22b。系外行星格利泽581d也可能是一颗海洋行星,它位于格利泽581的适居带内。该行星上的温室效应使得行星温度适于液态水的存在。
另类海洋行星
除了水,海洋行星上的海洋也能以其他物质组成,如土卫六上的烃湖。而海卫一上有氮湖的可能性已被否定。另外,天王星海王星表面下亦很可能是由水、氨和其他挥发物组成的海洋。而木星土星表面下则是氢海洋。表面为冰的卫星木卫四木卫三木卫二、土卫六和土卫二的地表下亦可能是一个巨大的海洋。另外,地球有时候也会被称为海洋行星,全因其70%表面皆为海洋。金星大气层的96.5%为二氧化碳,因此其巨大的压力令到表面充满二氧化碳的超临界流体。被潮汐锁定且接近恒星行星亦会有一半是岩浆海。部分行星上的大型岩浆海亦可能因巨大陨石撞击所致。
目录
概述
主要特点
海洋行星的多样性
浅绿色行星
被发现的海洋行星
另类海洋行星
参考资料