有了富氢环境的大气加成，超级地球上住人或指日可待？

超级地球富氢环境支持人类生存？宜居性的理由原因如何？氢和氦如何在其上储存？

图为富含氢气和氦气的“超级地球”，表层因此储有液态水。

（图源：蒂博·罗杰）

一项新的研究发现，氢气和氧气将外星球岩石层牢牢包围而形成的环境，正是我们人类一直以来的认知中生命依存的关键条件——适宜的气温以及水源。

在地球上，水是生命之源。正因如此，对外星生命的研究常聚焦于谁的地盘上有适宜的温度来储存液态水，也就是天文学家称之为“适于居住”的必要条件。除这一前提外，科学家们对外星球需要和地球有哪些地方相似才能够孕育生命还持不确定意见。

以往对外星球的研究表明，大多数行星的系统都与我们的不同。就拿超级地球为例——这颗质量高达地球十倍的岩石行星——虽然看起来是和我们的太阳系完全脱节却在属于他自己的系统下显得普通平常。

“我们观测到的系外行星与我们太阳系的行星截然不同，这是一个很好的证据，因此我们能在可居住性上持开箱即用的思考。”研究的首席作者玛丽特·莫尔·卢斯，苏黎世大学系外行星研究专家告诉“太空”网站。

在这项新的研究中，学者就超级地球对生命的支持程度展开研究调查。到现在为止，天文学家仅仅检测到超级地球靠近那些最容易看见的星体进行绕轨运行。不过根据先前的行星形成计算机模型表明，许多超级地球的轨道事实上可能远离星体。

超级地球与其恒星的遥远距离也许是能够保存氢气和氦气的原因，在它们年轻的时候就组建了大多数行星系。同时，氢和氦形成了宇宙中99.9%的已知常见物质；来自某个星体的高温会在任何超级地球靠近时蒸发掉这些气体，反之远离星体的超级地球则会保留这种原始气氛。

在另一项新的研究中，学者调查发现超级地球是否包含这些气体可证明其是否适宜居住。科学家还指出，如果某一星体的气体足够多，它的氢就可以提供形成温室气体的成分，并能从遥远的恒星捕获热量。

科学家用电脑模拟了超级地球在一到十倍的太阳质量和富含氢和氦的大气，遥远的绕轨类太阳行星在一到一百倍的天文单位。（一个天文单位即地球到太阳的平均距离，大约九千三百万米，或一点五亿千米。）

专家们发现超级地球在超过两个天文单位可在表面保持适宜温度和液体水超过五十到八十亿年。这样的发现表明：“当我们在调查别的星球的可居住情况时，我们也需要考虑外来的居住地”莫尔·卢斯这样说。

这些超级地球哪怕变得“异常”也能提供生存条件——也就是说，漫游在浩渺的宇宙中而无与其他行星的联系。近期的研究表明发现，自由漫游的星体或许是一种普遍存在的现象。新的研究表面，很多异常的超级地球被笼罩在氢和氦中，在它们自身形成之后，过高的温度并不适合去储存液体水，但是对于这些自由漫游并且质量超过地球五倍的星球来说，如果它们有超过地球10000倍的大气含量，最终冷却下来能够储存液体水超500亿年的时间。

然而，别痴心妄想着你能在这些星球的表面随心地漫步。这些新世界的大气需要100到1000倍的地球的厚度， 导致“大约100甚至1000倍的压力在地球的表面上，”莫尔·卢斯说。“它们和我们在深海里找到的东西差不多。”

除此之外，这些星球由于离它们的恒星过于遥远，表面可能只接收得到微乎其微的阳光。正因如此，任何生命能够在这样的世界进化的可能性必须依靠于能量来源而不是阳光——比如说化学反应就是一个，科学家指出。

“如果生命能在这样的星球上存活，确实是一个值得思考的重要问题，同时我们知之甚少的处境又带来了许多困难，”莫尔·卢斯说，“可能有生命体在我们所研究类似地球上极端环境的星球存活着，我们并不认为这是天方夜谭。不过再次提醒，许多问题还仍等待着探索解决。”

科学家在杂志《自然天文学》上进一步详细地阐释了他们的发现。

BY:Charles Q. Choi

FY:老羊

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来源: 天文在线