經研究表明冰行星宜居性認知或被顛覆

2017年08月01日08:12  來源:科技日報
 
原標題:冰行星宜居性認知或被顛覆

31日的《自然—地球科學》雜志在線刊登北京大學楊軍和胡永雲教授等的研究成果:冰行星或冰衛星很可能將來是非宜居的。該研究表明,隨著恆星輻射的增強,這類固態星體將直接進入極端炎熱的“溫室逃逸狀態”,而不是進入液態水存在階段。

該研究從根本上改變了科學家關於冰行星和衛星氣候演化及宜居性的認知。過去,學者們通常認為,隨著恆星輻射的增強,原來的冰行星或衛星最終會融化而形成液態水,從而適宜生命存在。但是,楊軍和胡永雲等根據理論研究和大量的數值模擬提出,隨著恆星輻射增強,冰行星或衛星將直接進入極端炎熱的“溫室逃逸狀態”而跳過液態水存在階段。也就是說,這類固態星體的表面溫度將升高到100℃以上,液態水因而無法存在,生命也將無法存在。

成分以水分為主的固態星體,因溫度太低,水分均以冰的形式存在,這類星體被稱作冰行星或冰衛星。冰行星或衛星的氣候狀態之所以發生突變,而不是平緩過渡到溫和的宜居狀態,是其表面反射恆星輻射能力的急劇降低和大氣溫室效應的急劇增強造成的。

恆星在演化過程中向外的輻射能量會愈來愈強。隨著冰行星和冰衛星表面溫度升高,一旦冰雪融化,行星地表反射能力的突然降低將使其吸收恆星輻射的能力大大增強,從而導致地表溫度急劇升高。此外,大量的水汽進入大氣,水汽的強溫室效應也將使地表溫度進一步升高,液態水將完全蒸發進入大氣並被光解,最終逃逸到太空。

美國著名行星科學家安德魯·英格索爾評論道,該研究表明,冰行星變為宜居星球並不是冰融化為水那麼簡單。(記者 唐芳)

(責編:賈越喬(實習生)、張希)