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澄清一下:宜居行星区内不都是宜居行星
发布时间:2016-09-01

  耶鲁大学的研究人员认为:人们目前了解的所谓宜居行星区只是行星适合居住条件的一部分——为了维持支持生命,行星要有必需的温度,而且起始的内部温度也需要非常适宜。



  在天文学和天体生物学上, 星际适居带(CHZ)或者简称可居住区是指行星环绕恒星运行的特定轨道范围,在此范围内,行星能够保有液态水,这是维持生命的最基本条件。这个适居带俗称“金发区”,这是孩子们钟爱的童话故事里的一个比喻。

  自从1953年第一次提出这个概念后,许多行星已被证明有“金发区”,其中一些星球中有一个或多个行星在金发区内。当然,与恒星的距离是主要因素。在我们的太阳系中,金星离太阳太近,火星离太阳太远,但地球和太阳的距离是刚刚好。

  天文学家普遍认为行星可能通过对流来自我调节地幔的温度 (热气流较轻,它们上升到地表,随后冷却下来,变重,然后再次下沉,形成循环调节机制)。然而,现实可能并非如此。当这个假设被推翻后,行星与恒星的距离不再是行星温度的唯一决定因素。

  Jun Korenaga,耶鲁大学地质学与地球物理学教授,他说道:"如果你把地球过去的几十亿年如何演变的各类科学数据汇集起来并设法去弄明白,那么你最终会意识到,地幔对流对内部温度来说是无关紧要的"。Korenaga提出了一个通用的理论框架来解释地幔对流对于自我调节的预期程度,并表示自我调节不太可能出现在除地球以外的行星。

 这一巨大的启示可能迫使我们更为谨慎地思考类似地球的行星。
 Korenaga提到,“缺乏自我调节机制对行星的适居性有很大的影响, 关于行星形成的研究表明,像地球这样的行星是在各种各样的巨大的冲撞下形成的,而这一高度随机过程的结果是非常多样化的。”

 奇怪的是,地幔对流的确存在,至少在地球上是这样的。但Korenaga表示,如果地球的起始温度不在合适的范围内,地幔对流也不会存在”。

 “我们对于地球上很多事物的存在都觉得理所当然,比如海洋和大陆。但如果地球的内部温度超出一定的范围,这些事物都将不复存在。这表明地球历史的开端不能是太热或太冷。”

 这项研究发表于《科学进展》。


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