大多数维持生命的宜居系外卫星是如何形成的?

时间:2021-10-06 09:33:05   作者:
我们的系统有4个气体巨行星和一个广阔的卫星系统。太阳系最大的卫星木卫三(Ganymede)围绕木星运行,比最小的行星水星还要大。可能有很多系外行星在恒星的宜居带,因为一颗气态巨行星如果发现自己在恒星的宜居带,就会有一个由许多系外卫星组成的大系统,就像我们的太阳系一样。已经发现了许多围绕恒星运行的气态巨行星。

卫星的形成方式与行星的形成方式类似,是由行星周围的物质盘形成的,我们系统中的大多数卫星都是这样形成的。但也有例外,比如,45亿年前两颗行星相撞后,我们的月球形成方式不同。这次碰撞将大量物质喷射到一个排泄盘中,月球由此合并。

大多数维持生命的宜居系外卫星是如何形成的

卫星也可以被捕捉到行星。在我们的系统中,海王星的卫星海卫一被认为是这样的,一个被捕获的迷你行星。宜居系外卫星需要有与地球相似的大小,因此它们需要围绕比自己大得多的行星运行。它们的主行星可能是比木星质量更大的气态巨行星。

系外卫星轨道系外行星的宜居区估计有点接近恒星比行星的宜居区,因为系外卫星,轨道他们系外行星在同一个平面上的系外行星的轨道星,将影子的一些时间,有些限制获取能量的恒星。另一方面,这样一颗系外卫星会受到气体巨星的强烈潮汐效应。这些效应结合在一起,形成了科学家所说的系外卫星的“宜居边缘”。对于由气态巨行星周围的物质盘形成的卫星,人们认为潮汐加热和太阳能之间的平衡可能会使这些卫星过于温暖,液态水可能在它们形成后就蒸发掉了。不过,离这颗气态巨行星稍远一些的卫星可以从后来的含水彗星撞击中获得液态地表水。在地球形成一段时间后,它也被这样的彗星轰炸过,并通过这种方式获得了大量的水。

即使系外卫星上的表面生命可能很稀少,但如果它们位于恒星的可居住带之外,它们仍然可以在地下海洋中居住,特别是由于强烈的潮汐效应会产生一个广泛的热液喷口系统。在太阳宜居带之外的气态巨星的卫星可能具备演化简单生命的条件,尽管目前这只是一种推测,因为我们还没有在地球之外发现生命。

如果有一些任务,可以克服这些问题有一个更稳定的环境生活的进化,因为天然气巨头将捕获大量的彗星和小行星碰撞走向这样一个系外卫星。从地球上我们可以知道,这样的进化事件可以有灾难性的影响生命,这样的碰撞导致了非鸟类恐龙的灭绝,也可能导致了我们星球过去的一些其他灭绝事件。

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在白矮星和红矮星中,有紧密的宜居带,宜居行星最有可能被潮汐锁定。可居住的系外卫星会被潮汐锁定在它们所环绕的行星上,而不是恒星上。

这样一颗系外卫星也将受益于其主气体巨磁层的保护。它甚至不需要保护自己的臭氧层来保护生命免受恒星带电粒子辐射的危害。还有一个问题是,像红矮星这样的小恒星是耀斑恒星。在这样的系统中,系外卫星也会受到耀斑的保护。这很重要,因为宇宙中约85%的恒星是红矮星,而系外卫星的可居住性显著增加了此类系统的可居住性。一些最新的研究质疑,红矮星的耀斑是否对处于轨道的宜居带行星上的生命进化有影响。

我们很难从许多光年的距离发现系外卫星。到目前为止,还没有任何被证实的发现。
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