遥远卫星上适合生命存在的条件

自由漂浮行星的卫星可以通过潮汐加热和氢大气维持液态水和生命数十亿年,即使没有阳光。

来源:Scientific Inquirer

液态水被认为是生命所必需的。然而,令人惊讶的是,有利于生命存在的稳定条件可能存在于远离太阳的地方。来自慕尼黑大学卓越集群起源和马克斯·普朗克地外物理研究所 (MPE) 的一个研究小组表明,自由漂浮行星周围的卫星可以凭借浓密的氢大气层和潮汐加热使它们的海洋保持液态长达 43 亿年——也就是说,几乎与地球存在的时间一样长,并且有足够的时间让复杂生命发展。

行星系统通常是在不稳定的条件下形成的。如果年轻的行星靠得太近,它们可能会将彼此甩出轨道。这会产生自由漂浮的行星(FFP),它们在没有母星的情况下在银河系中徘徊。慕尼黑大学物理学家朱利亚·罗切蒂博士的一项早期研究表明,以这种方式喷射的气态巨行星不一定会在此过程中失去所有的卫星。

潮汐加热使海洋保持液态

然而,喷射确实改变了卫星的轨道。它们变得高度椭圆,使得它们与行星的距离不断变化。由此产生的潮汐力使月球体有节奏地变形,压缩其内部,并通过摩擦产生热量。即使没有恒星的能量,并且在寒冷的星际空间中,这种潮汐加热也足以维持表面的液态水海洋。

氢气作为稳定的热阱

大气决定了这些热量是否保留在地表。在地球上,二氧化碳是一种有效的温室气体。早期的研究表明,二氧化碳可以在长达 16 亿年的时间内稳定系外卫星上适宜生命生存的条件。然而,在自由漂浮系统的极低温度下,二氧化碳会凝结,导致大气失去保护作用并导致热量逸出。

与早期地球的相似之处

星际空间适合生命存在的卫星