科學家經常在太空中尋找水,因為在地球上,哪裡有水,哪裡就有生命。
火星上的漫遊者正在尋找現今的水或冰,以及古代河流和海洋的跡象。他們在月球上搜尋隕石坑深處的冰跡,甚至派出探測器在彗星上尋找冰跡。但新的研究表明,在太陽系之外,發現宇宙中的水並不是那麼困難。一項新的研究表明,基於系外行星資料的模擬結果表明,被深海覆蓋的水世界在整個銀河系中可能是相當普遍的。
自1992年以來,天文學家已經對圍繞遙遠恆星執行的大約4000顆系外行星進行了編目。結果發現,這些行星大多分為兩大類:半徑約為地球1.5倍、品質約為地球5倍的較小行星和半徑約為地球2.5倍、品質約為地球10倍的較大行星。有報道稱,研究人員認為半徑較小的行星是岩石星球。將半徑和品質較大的行星歸為一類稱為氣體矮星,這些行星的核心是岩石,周圍環繞著氣體暈。
哈佛大學行星科學家們利用蓋亞太空衛星收集到的關於系外行星半徑和品質的新資料,收集了更多關於系外行星內部結構的細節。
他們發現那些巨大的氣體矮星能夠大概率的形成所謂的水世界。但這些行星的水世界與地球的海洋卻截然不同,雖然地球表面的71%被水覆蓋,但是水只佔地球品質的0.02%。這些水世界是由佔行星品質25%到50%的水組成的,上面覆蓋著奇異而廣闊的海洋。有可能在所有已知的系外行星中,有35%的行星是這些巨大的海洋覆蓋的球體。
這是水,但不是地球上常見的水。科學家們表示:星球的表面溫度預計在200到500攝氏度之間。它們的表面可能被水蒸氣控制的大氣所覆蓋,下面有一個液態水層。向深處移動,人們會發現在到達堅硬的岩石核心之前,這些水會轉變成高壓冰。所有這些水的重量會產生超過一百萬次在地球表面上發現的壓力,形成“熱,硬”岩石狀的冰相,導致一些非常奇怪的現象發生。
這些行星可能有也可能沒有一個確定的表面。海洋可能有幾百千米深,可以說是“深不可測”的無底洞。相比之下,已知的地球海洋中最深的地點,馬裡亞納海溝最深處的地方也只有6到11千米。
如果這些水世界如此普遍,為什麼我們在太陽系裡就沒有這樣的水世界呢?我們的太陽系可能是一個比較奇怪的系統,因為我們有巨大的氣體巨星,如木星和土星漂浮在周圍。
氣態巨行星的形成與近鄰的超級地球和次海王星的形成在某種程度上是相互排斥。我們的太陽系很早就形成了氣態巨行星木星,它可能阻止或干擾了超級地球和次海王星的形成和生長。在沒有木星大小行星的其他恆星系統中,岩石“超級地球”和水世界的形成可能是相當普遍的。