系外行星TOI-270 d可能被沸腾的海洋所覆盖

摘要:

詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)为科学家们提供了近距离观察之前发现的系外行星的机会。现在,两个研究小组利用美国宇航局的望远镜分析了一个独特天体的特殊情况。

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TOI-270 d是一颗类似海王星的系外行星,最初于2019年被发现,半径是地球的两倍多,围绕主恒星的轨道持续11.4个地球日。这颗行星距离太阳系 70 光年,具有非常奇特的行星条件,剑桥大学科学家最近发表的一项研究对其进行了描述。

该研究描述了一个可能是"hycean"的世界。"hycean"是一个与特定类型的系外行星有关的术语,它具有全球性的水海洋和富氢大气。剑桥大学的研究人员说,TOI-270 d的海洋温度将高达100摄氏度,但由于大气压较高,水仍可能是液态的。

该研究的主要作者尼库-马德胡苏丹教授解释说,无论如何,这颗行星都不适合人类居住。TOI-270 d是一颗潮汐锁定的行星,就像我们的月球在地面观测中总是显示同一面一样,它的一侧永远朝向宿主恒星。马德胡苏丹说,系外行星暴露在外的一面可能正经历着极热的温度,而夜间的一面如果没有地球表面数十倍甚至数百倍压力的"压迫性大气层",理论上是可以适宜居住的。

TOI-270 d的全球海洋可能有几十到几百公里深,有一个高压冰海底,并在中心"隐藏"着一个岩石核心。借助 JWST 的观测,剑桥大学的研究人员发现,这颗系外行星没有氨的迹象,而氨应该在富氢大气中自然存在。然而,氨极易溶于水,一个拥有全球海洋的海洋世界似乎是这种奇特化学混合物的完美解释。

比约恩-本内克(Björn Benneke)教授对海洋假说提出了质疑,他是蒙特利尔大学的一名研究员,他对TOI-270 d提出了完全不同的看法。在 4000 摄氏度的高温下,水可能以一种"超临界"状态存在,在这种状态下,液态和气态无法完全区分。本内克说,水几乎就像一种"又厚又热的流体"。

加拿大教授还思考了生物活动的潜在迹象,因为两组研究人员都检测到了二硫化碳,而二硫化碳通常与地球上的生物过程有关。这种分子也可以由其他来源产生,而且在富含氢气的大气中"相对容易"形成。科学家们在传播这类结果时需要非常谨慎,因为公众很容易传播这样一种观点,即我们终于在外太空发现了外星生命。

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