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100光年外“热海王星”:800℃高温下,全球性海洋能否孕育生命?

   时间:2025-11-10 20:26:40 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

在浩瀚宇宙中,一颗距离地球约100光年的系外行星,正以其独特的特征颠覆着人类对行星的认知。这颗被命名为NGTS-10 b的行星,由英国科学家于2020年发现,它位于南天的水蛇座方向,围绕一颗M型红矮星运行。其质量约为地球的14倍、海王星的0.4倍,属于“亚海王星”范畴。

NGTS-10 b有着极为特殊的运行状态——它被潮汐力牢牢锁定。就像月球永远以同一面面对地球一样,这颗行星也永远以同一面朝向其恒星,从而形成了“永昼半球”和“永夜半球”。其中,永昼半球的表面温度高达约800℃,而永夜半球的温度则低至约 -200℃,如此巨大的温差在行星世界中极为罕见。

科学家借助哈勃空间望远镜进行观测,在NGTS-10 b的大气光谱中捕捉到了强烈的水汽信号。结合其密度和内部结构模型,最终确认这颗行星拥有覆盖整个表面的全球性液态海洋,海洋深度可能达到数万公里。这种高温、存在海洋且拥有厚大气的组合,在已知的系外行星中独一无二,科学家因此将其定义为“热海王星”,它是人类首次发现的“被潮汐锁定的海洋行星”。

在地球上,标准大气压下水的沸点是100℃,气压升高沸点也会随之升高。热力学计算表明,在200倍大气压下,水的沸点约为374℃,超过这个温度,水会进入“超临界状态”。此时的水既不是液态也不是气态,而是一种兼具液体和气体性质的流体,同时保持着液态的密度和流动性。科学家推测,NGTS-10 b上的海洋或许就处于这种特殊状态,这也是其海洋在800℃高温下没有蒸发掉的原因之一。

NGTS-10 b的内部潮汐加热功率约为地球内部地热功率的100倍。这种强大的内部热量持续传递到海洋中,使得海洋深层的温度保持在300 - 400℃。即便永夜半球表面温度低至 -200℃,深层海洋也不会冻结。更有趣的是,这颗行星的海洋可能并非纯粹的水,而是富含氨、甲烷等物质的混合液。氨的冰点是 -77.7℃,能降低水的冰点和沸点,在高压环境下,氨和水的混合液能在更宽的温度范围内维持液态。

如此独特的行星环境,不禁让人思考: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,这颗行星的环境或许能支持其他类型的生命形式,比如硅基生命。硅和碳一样,能够形成复杂的化学键,而且硅的耐高温性更强,在200 - 800℃的环境中仍能保持化学稳定性。从化学角度分析,在NGTS-10 b的高温海洋里,硅原子有可能与氧、氢、氮等元素结合,形成类似碳基生物的分子结构,进而演化出生命。不过,目前尚无任何证据能够证明硅基生命的存在。

有观点认为,这颗行星最有可能存在生命的区域或许并非表层海洋或深层海洋,而是“大气 - 海洋交界层”。该区域温度约为300 - 400℃,既有液态水,又有大气中的甲烷、氨等营养物质,还有恒星辐射带来的能量,形成了“温和的极端环境”。但这些都仅仅是基于现有认知的猜测,至于NGTS-10 b上是否真的存在生命,仍有待进一步的探索与研究。

 
 
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