“流浪行星”的衛(wèi)星能長久維持“液態(tài)海洋”

來源：環(huán)球網(wǎng)

科技日報(bào)記者 張夢然

據(jù)美國科學(xué)促進(jìn)會優(yōu)睿科官網(wǎng)發(fā)表的最新研究表明，圍繞自由漂浮的“流浪行星”運(yùn)行的衛(wèi)星，若擁有濃密的氫氣大氣層，其表面的液態(tài)海洋可穩(wěn)定存在長達(dá)43億年之久。這一時(shí)間跨度幾乎與地球年齡相當(dāng)，足以讓復(fù)雜生命得以演化。該發(fā)現(xiàn)由德國慕尼黑大學(xué)ORIGINS卓越集群和馬克斯·普朗克地外物理研究所的研究團(tuán)隊(duì)共同完成，顯著拓寬了宇宙中潛在宜居環(huán)境的探測范圍。

行星系統(tǒng)在形成初期常處于不穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)年輕行星距離過近時(shí)，引力擾動(dòng)可能導(dǎo)致某些行星被拋射出原有軌道，成為在銀河系中游蕩的自由漂浮行星。此前研究認(rèn)為，被拋射的氣態(tài)巨行星有可能保留其衛(wèi)星。然而，離開恒星后，衛(wèi)星的熱源成為關(guān)鍵問題。

研究團(tuán)隊(duì)指出，衛(wèi)星被拋射后，其軌道會變?yōu)楦叨葯E圓形，導(dǎo)致與行星的距離持續(xù)變化。由此產(chǎn)生的強(qiáng)大潮汐力會周期性地拉伸和擠壓衛(wèi)星內(nèi)部，通過摩擦產(chǎn)生熱量。這種潮汐加熱效應(yīng)足以在衛(wèi)星內(nèi)部或表面維持一個(gè)液態(tài)海洋，即使它身處遠(yuǎn)離任何恒星的寒冷星際空間。

大氣成分是維持地表適宜溫度的另一關(guān)鍵。在自由漂浮行星系統(tǒng)的極端低溫下，常見的溫室氣體如二氧化碳會凝結(jié)并失效。研究團(tuán)隊(duì)將目光投向了氫氣。在高壓環(huán)境下，氫分子碰撞時(shí)會形成短暫的復(fù)合物，這一過程被稱為“碰撞誘導(dǎo)吸收”，能夠有效捕獲熱輻射，形成一個(gè)穩(wěn)定的隔熱層。同時(shí)，氫氣在極低溫下也能保持氣態(tài)，不會凝結(jié)。

這一發(fā)現(xiàn)也與地球生命的起源環(huán)境產(chǎn)生了有趣關(guān)聯(lián)。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這些遙遠(yuǎn)衛(wèi)星的環(huán)境可能與早期地球存在相似之處。當(dāng)時(shí)地球大氣中可能也含有較高濃度的氫氣，為生命的誕生提供了條件。此外，潮汐力引起的周期性形變可能驅(qū)動(dòng)局部的干濕循環(huán)，這類過程被認(rèn)為是促進(jìn)復(fù)雜有機(jī)分子形成的關(guān)鍵機(jī)制。

據(jù)估算，銀河系中自由漂浮行星的數(shù)量可能與恒星數(shù)量相當(dāng)。這項(xiàng)研究意味著，即使在沒有恒星照耀的銀河系黑暗區(qū)域，生命也可能在那些擁有氫氣大氣層和潮汐加熱的衛(wèi)星上出現(xiàn)并長久延續(xù)。尋找此類宜居世界，將成為未來系外生命探測的一個(gè)重要新方向。

總編輯圈點(diǎn)

無垠宇宙中，一群“行星流浪者”正攜帶著它們的衛(wèi)星靜靜穿行。意想不到的是，這些被恒星拋棄的世界，其衛(wèi)星竟可能憑借“天然保溫層”維持液態(tài)海洋。這徹底改寫了我們對生命搖籃的想象。銀河系中此類自由漂浮行星數(shù)以千億計(jì)，宜居世界的數(shù)量因此呈幾何級數(shù)增長。它也指引我們望向一個(gè)全新的探測方向：或許未來尋找系外生命的望遠(yuǎn)鏡，應(yīng)關(guān)注那些游蕩在黑暗中的神秘光點(diǎn)，因?yàn)樯赡苷Q生在遠(yuǎn)比想象中更孤寂的角落。或許宇宙對生命的慷慨，超越人類最大膽的幻想。