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漂浮在银河系之外的超级海洋,一颗完全被水覆盖的星球

漂浮在银河系之外的超级海洋,一颗完全被水覆盖的星球

昨晚上刷手机看到一条天文新闻,差点把嘴里的茶喷出来,天文学家好像找到了一个银河系之外的星球巨大海洋世界——不是那种表面有几片海的岩石星球,而是整颗星球表面被几百公里深的液态水完全包裹,我放下茶杯反复看了好几遍,确认没理解错,这个天体编号叫TOI-1452 b,距离我们大约100光年,虽然还在银河系内,但它所属的那类"海洋行星"在河外星系中同样被广泛预测存在。

为什么这事让人睡不着觉

你先想象一个画面:站在这样一颗星球的海岸边——等等,根本没有岸,整个星球就是一颗巨大的水滴,海洋深不见底,下面是几千公里厚的超临界水层,再往下是高压冰层,最里面可能藏着一个金属核心,你如果坐着飞船降落到海面上,脚下除了水还是水,垂直往下游几百公里都碰不到任何固体表面。地球最深的马里亚纳海沟在这颗星球面前,大概连个小水坑都算不上。

这海洋跟地球的完全不是一回事

地球上的海水咸咸的、蓝蓝的,风一吹就起浪,但在这种系外海洋行星上,情况要疯狂得多:

  • 海洋深度:可达200到500公里,而地球海洋平均深度只有3.7公里
  • 底部压力:大到能把水分子压成一种叫"冰七"的高压冰形态,这种冰在常温下也不会融化
  • 大气层:浓厚的水蒸气包裹整颗星球,可能常年下着超音速的雨
  • 潮汐锁定:星球很可能一面永远对着它的太阳,另一面永远是黑夜,导致全球海洋疯狂对流
对比项地球海洋系外海洋行星
平均深度7公里200-500公里
底部物质玄武岩地壳高压冰层(冰七)
表面温度范围-2°C至30°C可能高达200°C以上
大气主要成分氮气、氧气水蒸气、氢气为主

这样的星球怎么形成的

说真的,光是知道有这么个地方存在,就已经够震撼了,但更让人好奇的是它怎么来的,目前主流的猜测是,这类行星最初形成于恒星系统的"雪线"之外——那里的温度低到水可以以冰的形式大量聚集,这颗由冰和岩石组成的星球后来慢慢向内迁移,到了离恒星较近的地方,冰层融化,整颗星球就变成了一颗巨大的液态水球,2022年《天文学杂志》上那篇关于TOI-1452 b的论文提到,这颗行星的质量中有大约22%是水——对比一下,地球的水只占了总质量的0.02%左右。

这种海洋里可能有生命吗

我承认,看到这里的时候脑子里第一个蹦出来的念头就是:里面有鱼吗?或者说,有某种我们根本想象不出来的生物正在那片无尽深海中游动?科学家们目前的态度比较谨慎,液态水是生命存在的必要条件,这么大的水体意味着化学反应可以有足够的时间和空间慢慢尝试组合,但另一方面,高压冰层把海洋底部的岩石和水完全隔开了,地球上的深海热液喷口那种基于矿物质的生命起源模式在那里可能根本行不通,不过谁知道呢,也许有些微生物学会了直接在高压冰的缝隙里生活。

漂浮在银河系之外的超级海洋,一颗完全被水覆盖的星球

我们怎么看到那里的

说起来也挺神奇的,人类到现在连太阳系都没出过,却能搞清楚100光年外一颗星球的表面大概是什么样子,天文学家用的是凌星法——当这颗行星从它的恒星前面经过时,恒星的亮度会微微变暗,通过分析光线穿过行星大气层时的光谱变化,就能推算出大气成分和密度,再结合视向速度测量算出行星质量和半径,两下一对比,发现密度太低不可能是纯岩石星球,水分占比又高得离谱,巨大海洋行星的画像就慢慢清晰起来了

下次抬头看星星的时候

我最近晚上出门遛弯,抬头看天的时候总觉得感受不一样了,那些看起来安安静静挂在天上的光点里,藏着一个深达几百公里的巨大海洋世界,水面上可能永远刮着超音速的风暴,漆黑的海底压着本应在实验室里才能制造的奇怪冰晶,而我们站在这里,脚踩着干燥的陆地,呼吸着恰到好处的空气,手里还端着杯热茶,想到这儿,就觉得宇宙对生命的安排真是又慷慨又吝啬——给你一整片海洋,却可能根本不给你可以靠岸的地方。

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