一些類地系外行星可能是從迷你海王星開始的

來自主恆星的強烈輻射可能會導致宜居帶中被稱為迷你海王星的行星擺脫氣體包層,成為潛在的宜居世界/Rodrigo Luger/NASA 圖片
再過幾百萬年,類似海王星的系外行星可能會變得像地球一樣宜居且由岩石組成。 根據一項新的天體生物學 學習一些潛在的宜居系外行星在遠離恆星的地方開始了它們的生命,它們是氣態的“迷你海王星”,是位於外軌道的大型行星,具有固體核心和厚厚的氫大氣層。
天文學家尋找可能適合居住的類地行星超級地球一直在瞄準低質量恆星周圍的系統,稱為M矮星具有鄰近的宜居區。 這些是恆星周圍允許存在液態水的區域。 「有許多過程在地球上可以忽略不計,但卻會影響 M 矮行星的宜居性,」說 華盛頓大學的羅德里戈·盧格。 “兩個重要的因素是強烈的潮汐效應和劇烈的恆星活動。”
潮汐力是主恆星對繞軌道運行的行星所施加的引力。 在地球上,太陽和月亮使海洋中的水扭曲了幾公尺。 但對於M型矮星宜居帶內距離較近的行星來說,這種牽引力可以拉伸其形狀,並可能導致其遷移得更近。 這種伸展會在地球內部產生摩擦,推動地表火山活動,並可能導致海洋沸騰。 同時,侵略性的恆星活動——以高能量X射線和紫外線輻射的形式——可以加熱行星的大氣層,產生強烈的風,可以在短短幾億年內完全侵蝕大氣層。
「但事情並不一定像聽起來那麼嚴峻,」盧格在一篇文章中解釋道。新聞發布。 透過電腦建模,他的團隊發現潮汐力和大氣逃逸的相同現象可以在冰凍的迷你海王星中塑造出潛在的宜居世界。 當冰分子與氫氣和氦氣結合,形成冰冷的岩石核心和氣態大氣時,這些不適合居住的行星通常在遠離其主恆星的地方形成。 “但是行星不需要總是保持在原地,”他補充道。 “與其他過程一起,潮汐力可以引起行星向內遷移。”
一旦進入恆星的宜居帶,較高的 X 射線和紫外線輻射可能會導致行星失去大氣氣體。 剩下的是一顆無氫的岩石行星,海洋可以在那裡形成——研究小組稱之為「可居住的蒸發核心」。 當然,在迷你海王星轉變為類似地球的世界之前,還有很多其他事情需要解決。 但透過從遠離恆星(那裡有大量冰)開始,然後靠近,這些蒸發的核心有更好的機會支持生命——與在宜居帶形成的岩石行星相比,科學新聞解釋。 它們一開始是乾燥的,而且它們太小而無法吸引水蒸氣,而且太熱而無法結冰。