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第248章 流浪行星(2 / 3)

而使大气层剥离过程更容易发生。

因此,太空中的任何天体都有可能捕获大量的星际气体。

如果你的星球周围包裹着数英里厚的氢氦层,那么这将形成一层非常好的隔热层,并且强烈暗示这些流浪行星上可能存在海洋。

以一颗拥有卫星(如土卫六、木卫二)的流浪气态巨行星为例 —— 我们已经认为这些卫星是可能存在生命的候选地,它们的运行机制很少依赖于太阳。

土卫六有浓厚的氮大气层,还有大量的甲烷,其热量主要来自于自身的自转;木卫二的地壳下有一个巨大的海洋,表面覆盖着冰层,它的热量也来自于木星的潮汐加热。

如果生命能够在这两颗卫星中的任何一颗上进化,那么它们也完全可以在星际空间中的流浪行星(或其卫星)上进化。

那么类地流浪行星呢?

事实上,让我们来设想一下,如果地球及其卫星被逐出太阳系会发生什么。

不用说,这种驱逐加之失去阳光,几乎会杀死地球上所有的生命 —— 不过这个过程会持续很长时间,而且有些生命可能根本不会死亡。

地球上存储着大量的热量,而且温度越低,热量散发的速度就越慢。

此外,随着行星温度下降,海洋会结冰,形成一层隔热层,将热量困在深海中。

到那时,表面的水都会结冰,但大气层仍然存在 —— 氮和氧要在相当低的温度下才会液化。

但在冰层之下,被捕获的热量(同时行星内核中的放射性物质仍在持续产生热量)会使深海保持温暖,这些热量会通过热液喷口泄漏出来,生命将在那里继续存在。

我们的卫星也会继续为我们提供潮汐加热,使情况变得更温暖、更稳定。

不过,最终大气层也会液化 —— 地球内核产生的热量仅为我们从太阳获得热量的三千分之一,而且请记住热辐射的四次方定律:我们预计温度会下降到现在的三千分之一的四次方根,大约是现在的七到八分之一,也就是约 40 开尔文(约 - 233 摄氏度),这个温度足以让氮和氧都液化,但还没有冷到让氢液化(非常接近,但还不够),而氦则需要更低的温度才能液化。

所以,如果地球漂流到太空中,我们将不再捕获大气层中的氢和氦,但这些气体会非常缓慢地开始积累,而且我们还会捕获一些彗星和其他天体。

如果捕获的气体足够多,那么在这层新的大气层之下,可能会产生足够高的压力和温度,使氮再次转化为大气层。

因此,冰层之下会有一个水海洋,冰层之上可能会有第二个由液态氧和氮组成的海洋,再往上则是越来越厚的氢氦大气层。

比地球大得多的行星会更温暖,而较小的行星则会更冷 —— 我们预计几乎所有足够大、能形成双行星系统的天体都会如此。

这类行星有时被称为 “孤狼行星”,特指质量略低于地球到略高于地球三倍质量的行星。

这些行星会有一层由冰、干冰(二氧化碳雪)以及它们在孤独的太空中捕获的其他物质组成的隔热层,使得地下液态海洋能够在来自热液喷口的地热活动加热下存在。

我们不能完全确定 “孤狼行星”(即拥有地下海洋的流浪行星)是否存在,因为我们无法很好地预测某颗行星上的冰层最终会有多厚。

冰层会从表面向下生长,直到与来自地幔的热量达到平衡,但不同行星的冰层厚度差异会很大 —— 我们最好的猜测是,地球大小的行星的冰层厚度接近 1 公里,而较小的行星的冰层厚度可能达到数英里。

此外,热量主要是通过对流还是传导传递,也会进一步影响冰层的动态。

这些 “孤狼行星” 是我们今天主要关注的对象,因为较小行星(本质上是冰质碎屑或小行星)上的生命是我们已经部分讨论过的话题,而且小行星上的生命与太阳系小行星带或深空中小行星上的生命并没有太大区别。

同样,气态巨行星本身(不包括卫星)我们将在系列视频的后面部分探讨,因为无论是流浪行星还是围绕自身恒星运行的行星,气态巨行星的运行方式大体相同。

质量明显大于地球的 “孤狼行星” 很可能拥有更深的海洋,并且会产生更多的放射性加热 —— 毕竟,一颗与地球组成成分和密度相似,但质量是地球两倍的行星,其放射性加热量会是地球的三倍,水量会是地球的两倍,而表面积仅比地球大 60(热量散发的面积也相应更小)。

超级 “孤狼行星” 可能能够支持相当活跃的水下生态系统,尽管与地球上的海洋生命相比,这些生态系统会显得相当 “贫瘠”—— 即使是地球上的深海生命,也会从上层受阳光滋养的生态系统中获得有机物质下沉带来的第二种能量来源。

而且这类行星的数量可能相当多 —— 目前的一些估计表明,流浪行星(包括从木卫二、土卫六这样的大型卫星大小,到超级木星大小的天体)的数量可能达到每颗恒星映射 10 万个左右,这意味着它们的数量将远远超过太阳系中类似大小的天体(太阳系中类似大小的天体数量约为 100 个,而不是 10 万个)。

这还不包括小行星这样的较小天体,我们预计这类天体的数量会更多。

但如果我们暂时假设这个估计是正确的,并且这些流浪行星在太空中分布相对均匀,那么它们之间的距离仅为几光周 —— 这与太阳系中中外层天体之间数光时的距离相差甚远,但比其他恒星系统之间数光年的距离近得多。

如果再把小行星算进去 —— 仅太阳系的小行星带就有大约 100 万个直径 1 英里以上的小行星,其数量是太阳系中所有行星和大型卫星总数的 1000 倍以上 —— 如果这个比例在星际空间中仍然成立,那

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