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外星球是否适宜生命居住?海洋功不可没!
来源 : 科学之家   发布时间 : 2016-05-15 09:41

图片说明:艺术家对充满水的月球绕着外星球转的形象描绘。  图片来源:Lusianomendez/CC BY-SA 3.0 via Wikimedia


人们在探索星球适宜居住的环境条件时,一直忽略了海洋的影响力。近日,一项有关外星球海洋环流的建模研究发表在Proceedings of the National Academy of Sciences上,研究指出,存在咸水或淡水海洋环境的外星球上会发生奇怪的现象,两种环境都可能让这些星球适宜生命居住,即使星球上受到的光照很少(此前的研究将这样的星球称为冰雪世界)。

其他星球也许会拥有适当的光照来温暖液态水,但并非都会如地球一般享有浩瀚无边和波涛汹涌的海洋。不过,研究太阳系外的外星球,一个重点就是探索其是否广泛分布海水。如果存在海洋,那么将会显著影响所在星球的气候。

英国东英吉利亚大学(University of East Anglia)的教授David Stevens表示,海洋在维持生命方面起到了关键作用,并且还会影响气候。此前有关其他外星球上海洋环流的研究都假设外星球上一些基本的海洋特征与地球相差无几,比如盐度和水深,但由于地球海洋曾经的盐度可能曾是现在2倍,所以这样的假设并不可靠。

这项研究对几乎全为淡水或如死海般咸的星球海洋循环系统进行了建模,研究指出,海洋与大气一样会将赤道近一半的热量输送至两极,从而将星球上许多地方维系在舒适的温度范围内。

合著作者Manoj Joshi说:“地球上的海洋循环系统中,温暖的海水会在冷却前沿地球表面流向两极地区,然后在高纬度地区下沉,并沿着深海流回赤道。我们的研究表明,其他外星球上盐度更高的海洋会沿着相反的方向循环,即两极的水会沿着星球表面流向赤道,然后在赤道下沉,并沿着深海流回两极。”令人惊讶的是,研究还发现,淡水海洋的循环方式类似于咸水海洋。

图片说明:在地球上,深海里充满了冷却的底层水,但在其他外星球上,深海里可能充满了温暖的海水。 图片来源:Fred the Oyster CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons

参与这项研究的研究生Jodie Cullum补充道,这样的海洋循环系统或许会扩大外星球上适宜生命居住的范围。由于光照极少所以被称为冰雪世界的外星球或许可以作为久居之所,只要海流能快速变暖,融化冰雪。

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