研究揭示了流浪行星的衛星超過40億年來一直存在液態水

Sistema solar, planetas

Sistema solar, planetas - Vadim Sadovski/shutterstock.com

由 Universidade Ludwig Maximilian 和 Munique 的 David Dahlbüdding 領導的研究小組提出了一個模型,證明了繞著流氓行星運行的衛星表面維持液態水的可能性。 Esses 天體在星際空間中徘徊,與任何恆星都沒有連結。在某些情況下,潮汐力產生的熱量與稠密的以氫為主的大氣相結合,可以維持液態海洋長達 43 億年。

模擬認為,衛星的大小為 Terra,圍繞著類似 Júpiter 的行星,這些行星是從原始系統噴射出來的。在Nessas條件下,反覆重力變形引起的內摩擦釋放出足夠的熱量以防止水完全結冰。即使在完全沒有恆星輻射的情況下,Esse 過程也會發生,擴大了遠離太陽的潛在宜居環境的前景。

  • 具有偏心軌道的衛星可以保持潮汐加熱數十億年。
  • 濃密的氫氣大氣是一種強效的溫室氣體。
  • 在特定環境下,表面溫度仍然適合液態水。

潮汐加熱作為內部能源

這項工作中確定的主要機制取決於月球和主行星之間持續的引力相互作用。 Essa 力導致衛星內部週期性變形,產生摩擦和熱量,並隨著時間的推移而消散。 Sistema Solar 中的 Exemplos,如 Io 中的火山活動和 Io 中的水柱

研究人員為這些系外衛星模擬了富含氫的大氣層。 Diferente 先前基於二氧化碳的模型將可居住性限制在約 16 億年,而氫則可以實現更長的保溫。團隊與生命起源專家合作,將研究結果結合起來。

當流浪行星在噴射後保持一定的軌道偏心率時,所分析的衛星保持穩定狀態。 Esse 因子確保潮汐加熱不會快速減少。數值 Simulações 表明,在 12% 到 15% 的研究案例中,內部熱流與在 Europa 或 Encélado 等衛星上觀察到的熱流進行了比較。

表層或地下海洋的條件

當行星系統創建過程中的引力交互作用將物體從原行星盤中驅逐出來時,流氓行星就形成了。這些巨大世界中的 Muitos 在噴射過程中保留了衛星。來自恆星的 Sem 光,這些衛星的表面會經歷極低的溫度,但內部熱量可以彌補這種損失。

該研究考慮了具有稠密大氣層的衛星,這些大氣層會捕獲核心產生的熱量。 Nessas配置下,表面溫度可達到與液態水存在長達43億年相適應的程度。 Esse 時間大約對應於自穩定海洋形成以來目前的 Terra 年齡。

先前的研究已經指出 Sistema Solar 冰冷衛星上存在地下海洋。 Agora,該模型將這種可能性擴展到完全黑暗環境中的系外衛星。大氣中氫氣的存在有助於產生溫室效應,補充潮汐加熱。

空間 – Foto:annussha/Shutterstock.com

與原始 Terra 的環境相似

富含氫的大氣成分是指年輕的 Terra 中可能存在的條件,特別是在小行星撞擊釋放大量這種氣體之後。 Essa 的相似性表明,在如此遙遠的衛星上可能發生與導致生命起源類似的化學過程。

作者強調,生命的搖籃不一定依賴附近恆星的輻射。內部熱量與適當的大氣化學相結合,提供了跨地質尺度穩定環境的替代途徑。 Essa 願景擴大了在其他系統中搜尋生物訊號的範圍。

直接觀察這些物體的挑戰

對於目前的望遠鏡來說,流浪行星及其衛星是困難的目標,因為它們不會發射自己的光,也不會顯著反射恆星輻射。然而,主星缺乏耀眼的亮度可能有助於未來使用更靈敏的儀器進行探測。正在開發的 Missões 太空計畫可以幫助識別有前途的候選人。

科學界認為這些系統是研究非常規環境下宜居性的獨特機會。探測到漂浮行星周圍的系外衛星將是系外行星天文學的里程碑。 Enquanto 這個理論模型(如 Munique 團隊提出的理論模型)完善了關於在哪裡尋找地質或化學活動跡象的預測。

對尋找宇宙生命的影響

在 Royal Astronomical Society 的 Monthly Notices 上發表的工作強調,潮汐加熱可以在與 Terra 上複雜生命歷史相當的時期內維持有利的條件。 Luas 的流浪行星成為未來天體生物學研究中值得關注的環境。