研究揭示了流浪行星的卫星超过40亿年来一直存在液态水

由慕尼黑路德维希马克西米利安大学的大卫·达尔布丁（David Dahlbüdding）领导的研究小组提出了一个模型，证明了绕流氓行星运行的卫星表面维持液态水的可能性。这些天体在星际空间中漫游，与任何恒星没有联系。在某些情况下，潮汐力产生的热量与稠密的以氢为主的大气相结合，可以维持液态海洋长达 43 亿年。

模拟考虑了围绕类木行星运行的地球大小的卫星，这些行星已被从其母系统中弹出。在这些条件下，反复重力变形引起的内摩擦释放出足够的热量以防止水完全结冰。即使在完全没有恒星辐射的情况下，这一过程也会发生，从而扩大了远离太阳的潜在宜居环境的前景。

• 具有偏心轨道的卫星可以保持潮汐加热数十亿年。
• 浓密的氢气大气是一种强效的温室气体。
• 在特定环境下，表面温度仍然适合液态水。

潮汐加热作为内部能源

这项工作中确定的主要机制取决于月球和主行星之间持续的引力相互作用。这种力会导致卫星内部周期性变形，产生摩擦和热量，并随着时间的推移而消散。太阳系中的例子，例如木卫一上的火山活动和土卫二上的水羽流，说明了潮汐加热是如何在巨行星的卫星上运作的。

研究人员为这些系外卫星模拟了富含氢的大气层。与之前基于二氧化碳的模型（将可居住性限制在约 16 亿年）不同，氢气可以实现更长时间的保温。该团队与生命起源专家合作，将研究结果结合起来。

当流浪行星在喷射后保持一定的轨道偏心率时，所分析的卫星保持稳定状态。这个因素确保潮汐加热不会快速减少。数值模拟表明，在 12% 到 15% 的研究案例中，内部热流与在木卫二或土卫二等卫星上观察到的热流进行了比较。

表层或地下海洋的条件

当行星系统创建过程中的引力相互作用将物体从原行星盘中驱逐出来时，流氓行星就形成了。许多这些巨大的世界在喷射过程中保留了卫星。如果没有恒星的光，这些卫星的表面将经历极低的温度，但内部热量可以弥补这种损失。

该研究考虑了具有稠密大气层的卫星，这些大气层会捕获核心产生的热量。在这些配置中，表面温度可以达到与液态水存在长达 43 亿年相适应的水平。这个时间大致相当于地球自稳定海洋形成以来的当前年龄。

Leia Tambem

新的电池测试使 Galaxy S26 Ultra 在全球排名中领先于 iPhone 17 Pro Max

三星为 Galaxy Watch 4 用户发布新系统更新和新功能

数字零售通过银行奖金和设备交换降低了 Galaxy S25 5G 智能手机的价值

之前的研究已经指出太阳系冰冷卫星上存在地下海洋。现在，该模型将这种可能性扩展到完全黑暗环境中的系外卫星。大气中氢气的存在有助于产生温室效应，补充潮汐加热。

与早期地球环境的相似之处

富含氢的大气成分是指年轻地球上可能存在的条件，特别是在小行星撞击释放大量这种气体之后。这种相似性表明，在如此遥远的卫星上可能会发生类似于导致生命起源的化学过程。

作者强调，生命的摇篮不一定依赖于附近恒星的辐射。内部热量与适当的大气化学相结合，提供了跨地质尺度稳定环境的替代途径。这种观点扩大了在其他系统中寻找生物信号的范围。

直接观察这些物体的挑战

对于当前的望远镜来说，流浪行星及其卫星是困难的目标，因为它们不发射自己的光，也不会显着反射恒星辐射。然而，主星缺乏耀眼的亮度可能有助于未来使用更灵敏的仪器进行探测。正在开发的太空任务有助于识别有前途的候选者。

科学界认为这些系统是研究非常规环境下宜居性的独特机会。探测到漂浮行星周围的系外卫星将是系外行星天文学的一个里程碑。与此同时，慕尼黑团队提出的理论模型完善了关于在哪里寻找地质或化学活动迹象的预测。

对寻找宇宙生命的影响

发表在《皇家天文学会月刊》上的这项工作强调，潮汐加热可以在与地球上复杂生命历史相当的时期内维持有利的条件。流浪行星的卫星是未来天体生物学研究中值得关注的环境。