一些类地系外行星可能最初是微型海王星
再过几百万年,类似海王星的系外行星可能就会变得像地球一样宜居和充满岩石。根据一项新研究天体生物学 学习,一些可能适宜居住的系外行星在远离其恒星的地方开始了它们的生命,当时它们是气态的“迷你海王星”,即在外层轨道上运行的大型行星,具有固体核心和厚厚的氢气大气层。
天文学家正在寻找可能适合居住的类地行星,以及超级地球一直瞄准围绕低质量恒星的系统M矮星靠近宜居带。这些区域围绕恒星,允许液态水存在。“有许多过程在地球上可以忽略不计,但会影响 M 型矮行星的宜居性,”说 华盛顿大学的 Rodrigo Luger“其中两个重要的因素是强烈的潮汐效应和剧烈的恒星活动。”
潮汐力是主恒星对绕行行星施加的引力。在地球上,太阳和月亮会使海洋中的水变形几米。但对于 M 型矮星宜居带中的近地行星,这种引力可以拉伸其形状,并可能导致其迁移得更近。这种拉伸会在行星内部产生摩擦,导致表面火山活动,并可能导致海洋沸腾。同时,剧烈的恒星活动(以高能 X 射线和紫外线辐射的形式)可以加热行星的大气层,产生非常强烈的风,它们可以在短短几亿年内完全侵蚀大气层。
“但事情并不一定像听起来那么糟糕,”卢格在新闻发布。他的团队利用计算机建模发现,同样的潮汐力和大气逃逸现象可能会将冰冻的迷你海王星塑造成潜在的宜居世界。这些不适宜居住的行星通常形成于远离主恒星的地方,当冰分子与氢气和氦气结合时,形成具有气态大气层的冰冷岩石核心。“但行星不必一直呆在原地,”他补充道“与其他过程一起,潮汐力可以引发行星向内迁移。”
一旦进入恒星的宜居带,更高的 X 射线和紫外线辐射可能会导致行星失去大气气体。剩下的是一颗无氢的岩石行星,海洋可能形成——该团队称之为“宜居蒸发核心”。当然,在迷你海王星转变成类似地球的世界之前,还有很多其他事情需要解决。但是,由于这些蒸发核心最初距离恒星很远(那里有大量冰),然后靠近恒星,因此与宜居带中形成的岩石行星相比,它们更有可能支持生命,科学新闻解释。它们一开始是干燥的,而且它们太小而无法吸引水蒸气,又太热而无法结冰。