冰行星
冰行星是一種具有低溫冰質表面的行星,其表面含有水、氨和甲烷等揮發物。冰行星表面為全球冰凍圈。
根據行星的地球物理學定義,太陽系的中型冰冷天體可以視為冰行星。這些包括大多數行星質量的衛星,例如木衛三、土衛六、土衛二和海衛一;還有已知的矮行星,例如穀神星、冥王星和鬩神星。2020年6月,美國宇航局的科學家報告稱,根據數學模型研究,具有海洋的系外行星很可能在銀河系中較為常見,其中一些海洋可能位於地表冰層之下。 [1] [2]
特徵和宜居性
冰行星的表面可能由水、甲烷、氨、二氧化碳(稱為「乾冰」)、一氧化碳、氮和其他揮發物組成,具體取決於其表面溫度。冰行星的表面溫度如果主要由水組成將低於 260 K (-13 °C) ,如果主要由二氧化碳和氨組成低於 180 K (-93 °C) ,如果主要由甲烷組成低於 80 K (-193 °C) 。
從表面上看,冰行星對起源於地球的絕大多數生命形式非常嚴酷,因為它們非常寒冷。然而,許多冰行星可能有地下海洋,由內熱或其他天體(如恆星、衛星)的潮汐力加熱。液態地下水將為生命提供宜居條件,包括魚類、浮游生物和微生物。已知的地下植物不可能存在,因為沒有陽光可用於光合作用。微生物可以使用可以為其他生物提供食物和能量的特定化學物質(化學合成)產生營養。如果條件合適,一些冰行星可能具有濃厚的大氣層和大量表面液體,例如土衛六,它們可能適合潛在的外星生命形式居住。
對象和候選天體
儘管太陽系中有許多冰冷的天體,但它們都不符合IAU 對行星的定義。然而,大多數行星質量衛星是冰-岩石混合體(例如木衛三、木衛四、土衛二、土衛六、海衛一)甚至主要由冰構成(例如土衛一、土衛三、土衛八),屬於符合地球物理學定義的冰行星。最大的柯伊伯帶天體(例如冥王星和冥衛一[3])也符合地球物理學定義。由於其表面的冰,木衛二也經常被認為是一顆冰行星,儘管它的高密度表明它的內部主要是岩石。離散盤天體鬩神星也是如此。 [4]
潛在的太陽系外冰行星包括OGLE-2005-BLG-390Lb 、 OGLE-2013-BLG-0341LB b 和MOA-2007-BLG-192Lb等 。
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參考
- ^ NASA. Are planets with oceans common in the galaxy? It's likely, NASA scientists find. EurekAlert!. 18 June 2020 [20 June 2020]. (原始內容存檔於2020-06-21).
- ^ Shekhtman, Lonnie; et al. Are Planets with Oceans Common in the Galaxy? It's Likely, NASA Scientists Find. NASA. 18 June 2020 [20 June 2020]. (原始內容存檔於2020-06-18).
- ^ Stern, Alan. Pluto and Charon : ice worlds on the ragged edge of the solar system. Weinheim: Wiley-VCH. 2005 [July 13, 2013]. (原始內容存檔於2018-08-24).
- ^ Emily Lakdawalla et al., What Is A Planet? (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) The Planetary Society, 21 April 2020