外星超级地球 可能会从富含氢和氦的大气中 获得可居住性的提升

　　一项新的研究发现，包裹在氢和氦中的外星岩石世界可能被证明适合生命居住数十亿年，正如我们所知，其关键特征包括温和的条件和液态水。

　　在地球上，几乎任何有水的地方都有生命。因此，对地外生命的寻找通常集中在表面温度足以容纳液态水的星球上，天文学家称其为宜居星球。除了这个先决条件之外，科学家们仍然不确定系外行星必须在多大程度上与地球相似才能支持生命。

　　先前分析遥远世界的工作表明，大多数行星系统可能与我们的不同。例如，超级地球——质量高达地球 10 倍的岩石行星——在我们的太阳系中并不存在，但在其他地方却很常见。

　　“我们探测到的系外行星与我们太阳系中的行星如此不同，这是一个很好的论据，可以在宜居性方面保持开箱即用的思考。”该研究的主要作者、系外行星研究员 Marit Mol Lous苏黎世大学告诉 Space.com。

　　在这项新研究中，研究人员调查了超级地球对生命的支持程度。到目前为止，天文学家只探测到围绕恒星运行的超级地球，因为它们最容易被发现。然而，先前的行星形成计算机模型表明，许多超级地球的轨道可能远离它们的恒星。

　　远离恒星的超级地球可能会保留在他们年轻时构成大部分行星系统的氢和氦气。氢和氦一起构成了宇宙中已知正常物质的 99.9%；来自恒星的热量会将这些气体从靠近它的任何超级地球蒸发掉，但离恒星较远的超级地球可能会保持这种原始大气。

　　在这项新研究中，研究人员调查了被这些气体包裹的超级地球是否可能被证明适合居住。科学家们指出，如果这样一个世界的大气足够大，它的氢可以作为温室气体，尽管行星距离很远，但仍能从恒星中捕获热量。

　　科学家们开发了超级地球的计算机模拟，其质量在地球质量的 1 到 10 倍之间，其大气中富含氢和氦，围绕类太阳恒星运行的距离为 1 到 100 个天文单位 (AU)。（一个天文单位是地球与太阳之间的平均距离，大约为 9300 万英里，即 1.5 亿公里。）

　　研究人员发现，距离超过 2 个天文单位的超级地球可以在其表面存在温带条件和液态水长达 50 亿至 80 亿年。“这些发现表明，当我们调查其他行星的宜居性时，我们也应该考虑外来的栖息地。”莫洛斯说。

　　即使这些超级地球变得“无赖”，也可以被证明是可居住的，也就是说，在太空中游荡，不受恒星的束缚。最近的研究表明，自由漫游的行星可能很常见。这项新的研究发现，许多包裹在氢和氦中的流氓超级地球在形成后不久就太热了，无法容纳液态水，但在这些流浪的行星中，如果它们的大气质量比地球大约1万倍，那么这些质量超过地球5倍的行星最终可能会冷却，以容纳液态水超过500亿年。

　　然而，不要期望能够在这些行星的表面漫步。Mol Lous说：“这些世界的大气层需要比地球的厚100到1000倍，比地球表面压力的大约100倍甚至1000倍。”“它们可以和我们在海洋深处发现的相媲美。”

　　此外，由于与恒星的距离，这些行星的表面可能接收到的阳光可以忽略不计。因此，科学家们指出，任何可能在这样的星球上进化的生命都可能不得不依赖阳光以外的能源——例如化学反应。

　　“如果生命可以在这样的星球上出现确实是一个需要解决的重要问题，但由于我们对它知之甚少，因此很困难。”Mol Lous 说。“地球上有生命形式生活在极端条件下，可能与我们调查的行星环境相似，所以我们认为这不是不可能的。但同样，许多问题仍有待回答。”

　　科学家们在周一（6 月 27 日）的《自然天文学》杂志上详细介绍了他们的发现。