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100光年外“熱海王星”:800℃高溫下,全球性海洋能否孕育生命?

   時間:2025-11-10 20:26:40 來源:快訊編輯:快訊 IP:北京 發表評論無障礙通道
 

在浩瀚宇宙中,一顆距離地球約100光年的系外行星,正以其獨特的特征顛覆著人類對行星的認知。這顆被命名為NGTS-10 b的行星,由英國科學家于2020年發現,它位于南天的水蛇座方向,圍繞一顆M型紅矮星運行。其質量約為地球的14倍、海王星的0.4倍,屬于“亞海王星”范疇。

NGTS-10 b有著極為特殊的運行狀態——它被潮汐力牢牢鎖定。就像月球永遠以同一面面對地球一樣,這顆行星也永遠以同一面朝向其恒星,從而形成了“永晝半球”和“永夜半球”。其中,永晝半球的表面溫度高達約800℃,而永夜半球的溫度則低至約 -200℃,如此巨大的溫差在行星世界中極為罕見。

科學家借助哈勃空間望遠鏡進行觀測,在NGTS-10 b的大氣光譜中捕捉到了強烈的水汽信號。結合其密度和內部結構模型,最終確認這顆行星擁有覆蓋整個表面的全球性液態海洋,海洋深度可能達到數萬公里。這種高溫、存在海洋且擁有厚大氣的組合,在已知的系外行星中獨一無二,科學家因此將其定義為“熱海王星”,它是人類首次發現的“被潮汐鎖定的海洋行星”。

在地球上,標準大氣壓下水的沸點是100℃,氣壓升高沸點也會隨之升高。熱力學計算表明,在200倍大氣壓下,水的沸點約為374℃,超過這個溫度,水會進入“超臨界狀態”。此時的水既不是液態也不是氣態,而是一種兼具液體和氣體性質的流體,同時保持著液態的密度和流動性??茖W家推測,NGTS-10 b上的海洋或許就處于這種特殊狀態,這也是其海洋在800℃高溫下沒有蒸發掉的原因之一。

NGTS-10 b的內部潮汐加熱功率約為地球內部地熱功率的100倍。這種強大的內部熱量持續傳遞到海洋中,使得海洋深層的溫度保持在300 - 400℃。即便永夜半球表面溫度低至 -200℃,深層海洋也不會凍結。更有趣的是,這顆行星的海洋可能并非純粹的水,而是富含氨、甲烷等物質的混合液。氨的冰點是 -77.7℃,能降低水的冰點和沸點,在高壓環境下,氨和水的混合液能在更寬的溫度范圍內維持液態。

如此獨特的行星環境,不禁讓人思考:NGTS-10 b的海洋中是否存在生命呢?如果跳出碳基生命的框架,這顆行星的環境或許能支持其他類型的生命形式,比如硅基生命。硅和碳一樣,能夠形成復雜的化學鍵,而且硅的耐高溫性更強,在200 - 800℃的環境中仍能保持化學穩定性。從化學角度分析,在NGTS-10 b的高溫海洋里,硅原子有可能與氧、氫、氮等元素結合,形成類似碳基生物的分子結構,進而演化出生命。不過,目前尚無任何證據能夠證明硅基生命的存在。

有觀點認為,這顆行星最有可能存在生命的區域或許并非表層海洋或深層海洋,而是“大氣 - 海洋交界層”。該區域溫度約為300 - 400℃,既有液態水,又有大氣中的甲烷、氨等營養物質,還有恒星輻射帶來的能量,形成了“溫和的極端環境”。但這些都僅僅是基于現有認知的猜測,至于NGTS-10 b上是否真的存在生命,仍有待進一步的探索與研究。

 
 
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