冰行星
冰行星是一种具有低温冰质表面的行星,其表面含有水、氨和甲烷等挥发物。冰行星表面为全球冰冻圈。
根据行星的地球物理学定义,太阳系的中型冰冷天体可以视为冰行星。这些包括大多数行星质量的卫星,例如木卫三、土卫六、土卫二和海卫一;还有已知的矮行星,例如谷神星、冥王星和阋神星。2020年6月,美国宇航局的科学家报告称,根据数学模型研究,具有海洋的系外行星很可能在银河系中较为常见,其中一些海洋可能位于地表冰层之下。 [1] [2]
特征和宜居性
冰行星的表面可能由水、甲烷、氨、二氧化碳(称为“干冰”)、一氧化碳、氮和其他挥发物组成,具体取决于其表面温度。冰行星的表面温度如果主要由水组成将低于 260 K (-13 °C) ,如果主要由二氧化碳和氨组成低于 180 K (-93 °C) ,如果主要由甲烷组成低于 80 K (-193 °C) 。
从表面上看,冰行星对起源于地球的绝大多数生命形式非常严酷,因为它们非常寒冷。然而,许多冰行星可能有地下海洋,由内热或其他天体(如恒星、卫星)的潮汐力加热。液态地下水将为生命提供宜居条件,包括鱼类、浮游生物和微生物。已知的地下植物不可能存在,因为没有阳光可用于光合作用。微生物可以使用可以为其他生物提供食物和能量的特定化学物质(化学合成)产生营养。如果条件合适,一些冰行星可能具有浓厚的大气层和大量表面液体,例如土卫六,它们可能适合潜在的外星生命形式居住。
对象和候选天体
尽管太阳系中有许多冰冷的天体,但它们都不符合IAU 对行星的定义。然而,大多数行星质量卫星是冰-岩石混合体(例如木卫三、木卫四、土卫二、土卫六、海卫一)甚至主要由冰构成(例如土卫一、土卫三、土卫八),属于符合地球物理学定义的冰行星。最大的柯伊伯带天体(例如冥王星和冥卫一[3])也符合地球物理学定义。由于其表面的冰,木卫二也经常被认为是一颗冰行星,尽管它的高密度表明它的内部主要是岩石。离散盘天体阋神星也是如此。 [4]
潜在的太阳系外冰行星包括OGLE-2005-BLG-390Lb 、 OGLE-2013-BLG-0341LB b 和MOA-2007-BLG-192Lb等 。
参考
- NASA. . EurekAlert!. 18 June 2020 [20 June 2020]. (原始内容存档于2020-06-21).
- Shekhtman, Lonnie; et al. . NASA. 18 June 2020 [20 June 2020]. (原始内容存档于2020-06-18).
- Stern, Alan. . Weinheim: Wiley-VCH. 2005 [July 13, 2013]. (原始内容存档于2018-08-24).
- Emily Lakdawalla et al., What Is A Planet? (页面存档备份,存于) The Planetary Society, 21 April 2020