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研究发现:外星球的海洋环流,可能是外星生命的关键!_如意平台

2020-05-20 新闻来源:双子塔首页 围观:24
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世界各地的科学家长期以来一直在解决这个问题:在其他星球上是否有生命,若是有,我们若何找到它?面临太阳系以外数以千计的行星要探索,科学家们需要一种方法来展望哪些系外行星最有可能拥有生命。让事情变得更庞大的是,展望必须基于可以从几光年外甚至几十几百光年举行的考察,包罗如这颗系外行星的巨细、质量和大气的组成等。

芝加哥大学行星科学家斯蒂芬妮・奥尔森(Stephanie Olson)在新表在《天体物理学》期刊上的研究中提出了一个新模子,该模子展望了海洋的循环模式,若何影响外星球上生命的利害。这些因素可以指导科学家在其他星球上寻找生命,其研究发现解释,寻找一颗与地球险些完全一样的行星,可能不会把我们带到最有可能存在外星生命的地方。研究的合著者、芝加哥大学副教授多里安・阿伯特(Dorian Abbot)说:

以前关于系外行星海洋的少量研究主要集中在它们对天气的影响上,这项研究最先评估海洋环流对营养循环、生物生产力以及系外行星上潜在生命的可探测性影响。环流模式会对海洋生命生存能力发生戏剧性的影响,地球上海洋中的大部分生命存在于顶层,顶层吸收阳光以支持光合作用的有机体,并与大气交流气体。随着殒命的有机体被重力拉下,这种夹杂层不断地将营养物质流失到海洋的更深、更静的区域。

这些营养物质返回到维持生命的夹杂层,依赖于一个被称为上升流的历程。上升流发生在特定的位置,那里的风导致地表水发散,深水向上流动以取代它们,带来了为生命提供燃料的营养物质。地球物理科学系T.C.Chamberlin博士后研究员奥尔森说:若是考察地球海洋中的生命,会发现它们绝大多数集中在有上升流的区域。研究使用了一个模子来探索可考察特征的细小转变,如行星的巨细或自转速率:

若何显著影响系外行星海洋中的上升流数目,从而有利于或不利于海洋外面的生命。研究发现,那些自转速率比地球慢、外面压力比地球高、海洋含盐量比地球高的行星,可能都市履历更大的上升流。这可能会发生更活跃的光合作用生命,最终可能会表现为更多可检测到的光合作用生命。这些是我们在生命探测研究中应该优先思量的行星类型,若是找不到生命,不探测可能更有意义。其研究结果与关于系外行星优先顺序的普遍看法形成鲜明对比:

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人类发现外星生命的最好机遇,将可能是找到一颗具有尽可能多类似地球特征的系外行星。这项研究促使我们将搜索局限扩大到类地行星以外的地方,并思量是否有可能比地球自己更适合生命存在的行星。稀奇值得一提的是,系外行星一些差别于地球的特征,可能会导致大气中更多生物流动的气体特征(例如氧气和甲烷)使这些行星上的生命更容易从远处被探测到。除了为寻找其他行星上的生命提供信息外,研究模子还可能提供有关地球上海洋环流模式的信息:

并为我们星球上生命的已往和未来提供洞察。在地球的历史进程中,太阳的自转速率、外面压力和亮度都发生了转变。研究模子解释,所有这些转变都随着时间的推移而增添了上升流,并可能推动了地球海洋中的生命蓬勃发展。此外,盐度的增添可以极大地影响地球天气,若是将海洋中的盐分增添一倍,将导致所有海冰融化,并导致地球变暖6摄氏度。若是两个盐度差异的因素对行星天气云云主要,那么海洋盐度也是真正需要思量的问题。

就我们自己星球的天气演变而言,研究模子通过玄妙地修改类地行星的特征,一次一个参数地展望了海洋环流和天气的这一转变和其他令人惊讶的显著转变。若是参数同时改变,以更准确地反映系外行星的特征可能与地球有何差别,可能会发生更戏剧性的影响,从而打开险些无限的探索场景。海洋真的是充满活力的栖息地,本研究在这里只是触及了皮毛,研究人员的愿景是:人们会对此感应兴奋,并继续研究和探索更具差异化的可能性。

博科园|研究/来自:芝加哥大学

研究揭晓期刊《天体物理学》

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