地球是宇宙中我们唯一知道存在生命的星球。但宇宙中有数十亿个其他恒星系统,地球可能不是生命存在的最佳地点。在一项新研究中,天文学家们模拟了其他水行星上生命存在的可能性,并发现了一些可以最大化宜居性的海洋条件。
该模型表明,拥有浓密大气层、大陆和漫长白天(即缓慢旋转的行星)的水行星最有利于生命。这些条件刺激了洋流,将营养物质从深海带到地表,从而可供生物活动利用。
“这项研究向我们展示了,一些拥有有利洋流模式的系外行星上的条件可能比地球更适合支持更丰富或更活跃的生命,”芝加哥大学研究员、新研究的领导者 Stephanie Olson 在一份新闻稿中表示。
迄今为止,已确认了超过 4,000 颗系外行星,其中有几颗行星围绕其母恒星的距离足够安全,表面可以存在液态水。这些宜居带行星是搜寻外星生命的前沿,而这项新研究——于周五在西班牙巴塞罗那举行的戈德斯密斯会议(Goldschmidt Conference)上发表——将帮助天文学家缩小搜寻范围。
此前关于系外行星宜居性的研究在很大程度上忽略了海洋在调节全球气候和热量输送方面的作用。研究人员专注于这个细分领域,利用计算机模型比较了银河系中系外行星上可能存在的不同气候和海洋栖息地组合。该研究旨在寻找像上升流(一种由风驱动的洋流)这样的现象。

一位 NASA 宇航员从国际空间站拍摄了这张照片,望向古巴以北的美国方向。(图片来源:NASA)
美国宇航局
上升流和洋流长期以来在维持地球海洋生命方面发挥着重要作用。由于海洋和大气相互关联,海洋生命的演化已反映在大气中的某些化学变化中。天文学家不太可能直接看到其他行星上的生命,但通过下一代望远镜,有可能在系外行星大气中看到这些所谓的生物印记。最终,这项研究将帮助科学家们从不断增长的系外行星名录中选出最佳候选者进行后续研究。
“在系外行星研究领域,我们不太了解其中一些行星上的海洋是如何运作的,”佐治亚理工学院地球与大气科学学院教授 Chris Reinhard 表示,他并未参与这项新研究。“其中一部分原因是,我们之前没有足够强大的计算机模型或足够多的人力来真正探索这些问题,所以还有很多东西需要学习。这是朝着正确方向迈出的非常重要的一步,有助于我们弄清楚其中一些问题。”














