作者:群芳 来源:科学时报 发布时间:2009-6-19 8:59:46
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APLJ:火山活动也应成为行星是否宜居标准

如果潮汐力足以让这颗地球般大小的行星内部产生动荡,那么它存在生命的可能性几乎为零。
(图片提供:P. Marenfeld/NOAO/AURA/NSF)
 

那些通过扫描天空来寻找另一颗地球的天文学家或许应该缩小他们的搜索范围。新的研究显示,一颗行星即便位于宜居区域内——这里的水是液态的,太多或是太少的火山活动也会让它成为一颗死气沉沉的天体。
 
在评估一颗遥远行星上是否有生命存在时,天文学家通常会着眼于一个主要的标准:这颗行星的表面有液态水吗?行星如果距离母星太近,其表面的水便会蒸发;如果距离母星太远,这些水就会凝结成冰。
 
然而美国西雅图市华盛顿大学的行星科学家Rory Barnes认为,问题并没有这么简单。在即将出版的《天体物理学杂志快报》(The Astrophysical Journal Letters)上,他和同事提出,E.T.(美国科幻影片中的外星人)的搜索者们还需要将火山活动加入到本来就已很混乱的线索中去。
 
如果地球上没有火山,那么也许今天我们就不会站在这里。在地球历史的早期阶段,火山爆发将位于地下深处的二氧化碳和水汽带到地表,从而形成了最终支持光合作用的外部环境。然而火星就没有这么幸运——这颗行星有一个不那么活跃的内核,因此火山活动也较少。但是火山活动如果太多则也是很糟糕的:木星的卫星木卫一便被来自巨大母星和邻近卫星的重力牵引或潮汐力“推来搡去”——这颗卫星表面的火山爆发就没有停过,大约每100万年,木卫一的表面便足以被新鲜的火山岩覆盖一遍。推测起来,这些火山爆发将会扼杀任何新生的生命。
 
Barnes和同事将这种想法应用到一颗名为GJ 581 d的太阳系外行星上(距离地球约20光年,于2007年被发现)。所有的传统迹象都表明了这颗行星的潜在宜居性:它是一颗岩石行星,并且与母星的距离恰好足以维持液态水的形式(至少在理论上是这样)。但是研究人员发现了一个有关潮汐力的问题——他们对GJ 581 d的轨道数据进行的研究显示,有一股潮汐力一直在起作用,它可能来自行星的邻居,抑或它的母星,但仍不足以点燃足够的火山活动。因此Barnes推断,潮汐力的大小尚无法满足行星的可居住性。
 
参与该项研究的马里兰州格林贝尔特市美国宇航局(NASA)戈达德空间飞行中心的Brian Jackson表示,这项调查取得的令人惊讶的结果在于:发现“许多位于传统宜居区域的行星……可能根本就不适合生命居住”。Barnes说,让人感兴趣的是,“我们没有任何与这颗行星的构成有关的数据,我们正在尝试着了解这些太阳系外行星的内部状况”。
 
美国伊利市宾夕法尼亚州立大学的天文学家Darren Williams指出,无论好与坏,潮汐力无疑在行星的生物学潜力方面扮演了一个重要角色。Williams说:“迄今为止,行星宜居性的试金石是足够的阳光以及适宜的表面气候。”但是这篇论文扩充了相关定义,即还需要考虑潮汐力产生的温暖效应。
 
(群芳 译自www.science.com,6月16日)
 
《科学时报》 (2009-6-19 A3 国际)
 
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