有地下海洋的行星可能隐藏着外星生命吗?

通过|3月19日,2021年

包含地下海洋的行星可能是生命的潜在宝库,扩大了星系中的可居住行星的数量。

土卫二的表面,由美国宇航局的卡西尼号飞船拍摄;图片来源:美国宇航局/喷气推进实验室/空间科学研究所

在寻找其他行星上的生命时,天文学家通常应用广泛的标准来确定一个行星是否可居住,这包括通常在地球表面上存在液态水。但许多人认为,鉴于我们所知道的所有标准都是基于地球的生命的所有标准,这些假设导致了一个非常狭隘的观点。

也许在过去25年内,天文学中最深刻的发现是世界上存在哪些海洋(是的,海洋)被困在岩石和冰的保护层下面。虽然这可能最初听起来很奇怪,但我们不必超越我们自己的太阳系,适用于多个例子,其中包括土星的Moons Europa,Titan和Enceladus以及矮星系。

虽然阳光可能无法穿透这些行星的岩石外壳,但海底的热液活动可以提供支持生命的成分,如热量和营养。“木卫二和土卫二喷出了水柱,所以我们可以知道,这些物体的冰壳下有地下海洋,它们有驱动水柱的能量,正如我们所知,这是生命的两个要求。”Lynnae Quick博士是美国宇航局的行星科学家,专门研究火山和海洋世界。许多研究生命起源的科学家认为,这是地球上生命可能起源的地方,所以这个假设不是很牵强。

实际上,地球是一个不寻常的水世界,因为海洋就在它的表面,写道行星科学家S. Alan Stern。“相比之下,通过引力,磁性或地质/地球物理证据显示了我们太阳系中的越来越多的世界,以表明他们可能包含内部水海洋,”他说。

像地球这样的行星要维持生命,它们必须居住在所谓的恒星宜居带内,这是一个狭窄的距离范围,维持特定的温度,以保持表面海洋。然而,据推测,这些内部水世界可能有利于生命,因为它们提供了独立于其主恒星的“独立性”——也就是说,它们不需要被限制在宜居带内——他们还提供了一个稳定的、受保护的环境,免受外部威胁(比如,一颗可能会消灭恐龙的小行星),因为他们有一个由冰和岩石构成的屋顶保护,通常有几到几十公里厚。

像土星的卫星土卫二这样的内部水海洋世界在宇宙中普遍存在。图片来源:NASA/ jpl -加州理工学院/西南研究院

斯特恩说:“与地球类似的世界相比,内陆水海洋世界更适合提供多种环境稳定性,而且它们自身的大气、恒星、太阳系和银河系对生命的威胁更小。”

这可能极大地扩大了在去年美国国家航空航天局的分析,这可能存在于银河系上存在的人数。这是这些海洋世界实际上非常普遍。这也可能有助于破解“费米悖论“,这是对其他行星生活的高估计估计之间的矛盾,并且对于所述生命来说明显缺乏证据。

斯特恩说,虽然这是一个令人兴奋的前景,但冰层和岩石的保护层为生命创造了稳定的环境,也使生命不易被发现。为了获得更多的了解,美国宇航局的欧罗巴限幅器(计划在21世纪20年代发射)的目标是探索木卫二的表面和地表以下,以了解更多地表下的环境。“科学家对木卫二和太阳系其他可能适宜居住的卫星了解得越多,他们就能更好地了解其他恒星周围的类似世界——这些星球可能很多。”美国宇航局科学家。

“未来寻找太阳系外生命迹象的任务主要集中在像我们这样的星球上,这些星球拥有丰富的全球生物圈,正在改变整个大气的化学成分。”Aki Roberge,美国宇航局戈达德天体物理学家。“但在太阳系中,有海洋的冰卫星,远离太阳的热量,仍然表明它们具有我们认为生命所需的特征。”

引用自西南研究所美国国家航空航天局