17 7 月, 2025

科学家揭示行星宜居性新标准:表面水含量需达地球的20%

20-1-1

在寻找外星生命的过程中,科学家们一直以来将“宜居带”作为关键指标,认为只要行星位于恒星周围适宜液态水存在的区域,就有可能孕育生命。然而,最新研究显示,仅仅处于宜居带可能并不足以使行星具备宜居性,其表面水含量才是决定性因素。

据IT之家报道,美国华盛顿大学的哈斯凯尔・怀特-吉安内拉及其团队通过约1万次模拟实验发现,行星地表水含量至少要达到地球的20%,才有可能维持稳定的气候,从而具备潜在的宜居性。这是因为降水在岩石中引发化学反应,将二氧化碳储存于地下。如果降水不足,大气中的二氧化碳就会不断积累,导致行星温度急剧上升,超过126°C,远超已知生命形式的耐受极限。

地质历史与宜居性

怀特-吉安内拉在7月10日于捷克布拉格举行的戈德施密特地球化学会议上表示,行星的地质历史对其宜居性至关重要。这一发现或许也能解释金星如今的炽热、不宜居状态。尽管太阳亮度不断增加被认为是金星大气流失和温度升高的主要原因,但这一解释并不全面。

怀特-吉安内拉团队将模拟模型调整为金星所接收到的恒星光照量后发现,即使拥有与地球相当的水量,行星也可能因二氧化碳流失过多而变得不宜居。

专家观点与行星比较

加拿大卡尔加里大学的本杰明・图托洛认为,这一解释为金星等行星的高温现象提供了有力依据,但如果行星随时间推移产生的二氧化碳减少,情况可能会更复杂。这从火星的地质记录中可见一斑。火星的液态水吸收了过多二氧化碳,并以碳酸盐矿物形式储存于地下,导致其大气层变薄,行星温度降低。

“火星的地质历史显示,液态水的存在并不总是意味着宜居性,因为过多的二氧化碳吸收可能导致相反的结果。”——本杰明・图托洛

怀特-吉安内拉表示,其团队的模拟主要针对类似地球大小和距离的行星,火星这类行星的情况可能有所不同。

寻找宜居行星的新标准

该研究表明,在寻找宜居行星时,不能仅依赖于其是否处于宜居带,还需综合考虑行星的水含量及地质历史等多方面因素。科学家们可能需要重新评估哪些行星真正具备支持生命的条件。

随着对外星生命探索的不断深入,这一研究为未来的行星探测任务提供了新的视角和标准。科学家们将继续利用先进的模拟技术和观测手段,进一步揭示宇宙中可能存在的生命形式。

推荐阅读  东风猛士M817发布:智能豪华越野SUV的新标杆