这幅艺术概念图展示了银河系中一些宜居的水世界的样子。一项新的研究表明，它们不需要看起来都一样。注意最右边的地球。图片来自NASA/ Wikimedia Commons。
地球上的生命需要水。因此，研究太阳系外生命的科学家传统上认为是有水的系外行星，类似于我们的水世界。一颗与地球相似的系外行星——在大气、与恒星的距离、质量等方面——表明可能存在一个宜居的世界。但科学家在2022年6月下旬表示，长期液态水不必在类似地球的环境下出现。系外行星可能要大一些，甚至可能不在恒车内空气净化星附近!
这项新研究来自伯尔尼大学、Zürich大学和国家研究能力中心(NCCR)行星的研究人员。这表明，一些与地球不同的系外行星可能能够维持液态水数十亿年。这项研究的重点是超级地球世界，它们拥有由氢和氦构成的厚厚游乐园的原始大气层。数十亿年前，地球在形成后不久也有一个氢氦大气层。
研究人员于2022年6月27日在《自然天文学》杂志上发表了他们的同行评审结果。
宜居的水世界:这幅图描述了超级地球类型的系外行星是如何保持其原始大气的液态水海洋的。图片来自Thibaut Roger/伯尔尼大学/大学Zürich (CC BY-NC-SA 4.0)。
自从几十年前开始寻找系外行星以来，天文学家一直专注于寻找像地球一样的岩质行星。可能有湖泊和海洋的世界。从逻辑上看，这些星球最有可能支持生命。但现在，新的研究表明，即使是在很多方面与地球完全不同的行星，也可能有海洋，甚至可能有生命。
这是一个更详细的描述行星如何有氢和氦的大气可以维持液态水海洋在广泛的条件下。图片来自Thibaut Roger/伯尔尼大学/大学Zürich (CC BY-NC-SA 4.0)。
黄金珠宝在地球上，水保持液态部分是由于大气的温室效应。尽管仍然有冰的区域，比如两极，湖泊和海洋的大部分仍然是液态的。这使得生命在我们的星球上蓬勃发展。该研究的合著者、Zürich大学的Ravit Helled说:
红妮但在几十亿年前，当地球刚形成时，那是一个完全不同的世界。正如赫勒德所指出的那样，当时的大气层与今天大不相同:
在地球上，大气层被生命逐渐转变为主要由氮和氧组成的大气层。然而，在其他一些更大、质量更大的行星上，原始的大气层可以保留数十亿年。然而，当它发生时，这些大气层也会产生温室效应。其中一些行星能维持液态水吗?
赫尔说:
来自伯尔尼大学和Zürich大学NCCR行星的Christoph Mordasini、Marit Mol Lous和Ravit Helled在《自然》杂志上发表了一篇关于什么类型的行星可能存在液态水的论文。图片来自C. Mordasini/ M. Mol/ R. Helled/伯尔尼大学。
研究人员模拟了许多不同的可能的行星环境。计算机模型考虑了各种因素，包括大气层的组成、主星的辐射量和行星内部的热量。对于拥有大量原始大气的行星，他们发现了一些有趣的事情。其中一些行星的表面确实有液态水。该论文的主要作者玛丽特·莫尔·卢斯解释道:
垃圾处理器十大品牌高考怎么办超级地球开普勒-62f的艺术家概念图。这些行星在大小和质量上都在地球和海王星之间。它们被认为是岩石世界，有些星球的表面可能有海洋。图片来自NASA Ames/ JPL-Caltech/ CNET。
如果真的有液态水在这样的星球上存在了数十亿年，那似乎就有希望存在生命了。我们自己的星球上有数百万种不同的生命，它们在过去四五十亿年间才开始进化。在液态水存在时间比这长得多的行星上可能存在什么?该研究的合著者Christoph Mordasini表示:
然而，仍有许多问题有待回答。Mordasini继续说: