美国宇航局的一项研究表明，17颗系外行星可能在冰下拥有支持生命的海洋，潜在的间歇泉是由内部加热驱动的。 该研究将这些系外行星与木卫二和土卫二进行了比较，加强了对宇宙中生命的搜索。
美国宇航局的一项研究扩大了对太阳系外生命的搜索，表明17颗系外行星（太阳系外的世界）可能在冰冷的地壳下有液态水的海洋，这是生命的基本组成部分。 来自这些海洋的水偶尔会像间歇泉一样从冰壳中喷发。 科学团队计算了这些系外行星上的间歇泉活动量，这是第一次做出这些估计。 他们确定了两颗系外行星，它们距离足够近，可以用望远镜观察这些喷发的迹象。
在宇宙其他地方寻找生命通常集中在恒星“宜居带”的系外行星上，在温度允许液态水在其表面持续存在的距离。 然而，如果一颗太远太冷的系外行星有足够的内部热量，那么它的冰壳下可能还有海洋。 在我们的太阳系中，木星的卫星欧罗巴和土星的卫星土卫二都有地下海洋，因为它们被主行星和邻近卫星的引力引起的潮汐加热。
如果这些地下海洋有其他必需品，例如能量**以及生物分子中使用的元素和化合物，它们可以孕育生命。 在地球上，整个生态系统在热液喷口附近的海底完全黑暗中茁壮成长，热液喷口提供能量和营养。
“我们的分析**，这17个世界可能有冰覆盖的表面，但从放射性元素的衰变和来自宿主恒星的潮汐力中获得足够的内部热量来维持内海洋，”美国宇航局戈达德太空飞行中心的Lynnae Quick博士说。 “由于它们所经历的内部加热量，我们研究中的所有行星也可能以间歇泉状羽流的形式表现出低温火山喷发。 Quick是最近发表在《天体物理学杂志》上的一篇关于该研究的文章的主要作者。 在他们的深入研究过程中，该团队深入研究了17颗已确认的系外行星的状况，这些系外行星的大小与地球相似，但密度较低。 这表明这些行星可能含有大量的冰和水，而不是更致密的岩石。 虽然我们不知道这些行星到底是由什么组成的，但先前研究对它们表面温度的初步估计表明，它们比地球冷得多，这可能意味着它们的表面被冰覆盖。 通过使用已知的表面亮度和腌制。
2.以土卫二等其他特征为模型，对每颗系外行星的表面温度进行重新计算和优化。
该团队还利用行星轨道的形态来计算潮汐产生的热量，并将其计入预期的放射性活动热量，从而估计这些系外行星的总内部热量。
表面温度与总热量的估计揭示了每颗系外行星冰的厚度——海洋在表面冷却和凝固，同时从内部获得热量。 最终，他们将这些数据与木卫二的数据进行了比较，并使用木卫二上间歇泉活动的估计水平作为系外行星间歇泉活动的保守基准。 它们的**表面温度比以前的估计低60华氏度（约33摄氏度）。 冰壳厚度的估计范围为比邻星B的约190英尺（58米）和LHS 1140 B的1英里（1）6 公里）到 2007 英里 （24） 的 MOA 192LB6公里），而木卫二估计平均厚度为18英里（近29公里）。从开普勒 441b 到每秒 17 次的间歇泉活动估计LHS 1140b 为 639,640 磅（约 8 公斤）至 639,640 磅（290,000 公斤），比邻星 B 为 1,320 万磅（600 万公斤），而欧罗巴为 4,400 磅（2,000 公斤）。
由于我们的模型**，可以在比邻星B和LHS 1140 B的表面附近找到海洋，它们的间歇泉可能比木卫二活跃数百到数千倍，因此望远镜最有可能探测到这些行星上的地质活动，“Quick说，他于12月12日在旧金山举行的美国地球物理联盟会议上介绍了这项研究。 加州。
当系外行星经过它们的恒星前方时，可以看到这种活动。 某些颜色的星光可能会被间歇泉的水蒸气变暗或阻挡。 “零星的水蒸气检测，其中检测到的水蒸气量随时间变化，表明存在**山喷，”Quick说。 水可能含有其他元素和化合物，可以揭示它是否可以支持生命。 由于元素和化合物吸收特定“标志性”颜色的光，因此对星光的分析将使科学家能够确定间歇泉的组成并评估系外行星的宜居潜力。
对于像比邻星B这样的行星，它们不会从我们的有利位置穿过我们的恒星，间歇泉活动可以通过强大的望远镜探测到，这些望远镜能够测量系外行星绕恒星运行时反射的光。 间歇泉会排出系外行星表面的冰冷颗粒，这将使系外行星显得非常明亮和反射。
参考资料： Lynnae C quick、aki roberge、guadalupe tovar mendoza、elisa v.金塔纳和艾莉森 A“冷海洋行星**山活动的前景”，作者：Youngblood，2023年10月4日，《天体物理学杂志》。
doi： 10.3847/1538-4357/ace9b6
该研究由美国宇航局的宜居世界计划，华盛顿大学的天体生物学计划和虚拟行星实验室资助，虚拟行星实验室是美国宇航局系外行星系统科学协调小组的成员。