新研究表明寻找第二个地球需要寻找小行星

世界各地的科学家一直在寻找太阳系外可能为生命提供适宜居住环境的行星。

他们在地面和太空中的望远镜倾向于聚焦于比地球大得多的行星，部分原因是这些行星比小行星更容易被发现，因此更有利于研究。

但罗彻斯特大学在《行星科学杂志》上发表的新研究表明，科学家应该留意那些比地球大不了多少的行星。一颗拥有大卫星的岩石行星可能具有良好的生命潜力，因为我们的卫星控制着生命的基本方面，包括白天的长度、海洋潮汐和稳定的气候。

“与地球大小相似的相对较小的行星更难观测，它们并不是寻找卫星的主要目标，”罗切斯特大学地球与环境科学助理教授、这项研究的主要作者 Miki Nakajima 说道。“然而，我们预测这些行星实际上是更适合拥有卫星的候选者。”

地球月球起源的细节是行星科学中长期争论的问题。

主流理论认为，月球形成于大约 45 亿年前，当时地球被一颗火星大小的行星胚胎撞击。这次碰撞将部分蒸发的碎片盘抛入轨道，这些碎片聚结成月球。其他模型则认为，地球与一个更大的物体相撞，从而产生了一个完全蒸发的碎片盘。

我们的太阳系中有近 300 颗卫星，但它们的质量相对于其主行星而言通常比月球相对于地球的质量要小得多——这对于生命的形成至关重要。卫星可以通过其他过程形成，但这些卫星通常比其主行星的尺寸要小。相比之下，巨大的撞击往往会产生一颗巨大的卫星。

虽然许多科学家认为月球对于行星维持生命来说并不是必需的，但他们也承认，我们这颗体积不成比例的月球在地球复杂生命形式的发展中发挥了至关重要的作用。

毕竟，月球的引力在很大程度上造成了海洋的潮汐流动，科学家认为正是这种潮汐流动促成了我们所知的生命所需的核酸的形成。月球还稳定了地球的轨道倾斜，使气候保持相对可预测性，从而使生物更容易进化和适应。

科学家已经发现了 5,000 多颗系外行星，即太阳系外的行星。但系外卫星(围绕系外行星运行的卫星)却难以发现，因为它们本质上比它们所围绕的行星小得多。到目前为止，只发现了几个可能的候选者。

这对于寻找第二个地球——一个可以为生命提供理想环境的地球——可能至关重要——而这正是中岛和她的合著者进行的最新科学研究的意义所在。

他们在先前依赖卫星形成计算机模拟的研究基础上，探究了所谓的“流动不稳定性”在卫星形成过程中所起的作用。

流动不稳定性是一种将粒子集中在蒸汽盘中以快速形成行星和卫星的过程，行星和卫星分别是行星和卫星的基础组成部分。

他们发现，虽然流动不稳定性可以在由行星巨大碰撞产生的富含蒸汽的盘中形成自引力卫星，但这些卫星的体积不够大，无法避免蒸汽盘的强大阻力，从而被冲向其宿主行星并被摧毁。

报告指出：“一旦圆盘冷却到一定程度，圆盘的蒸汽质量分数变小，这些小卫星就会进一步增大。然而，此时圆盘的质量会大幅减少，剩下的圆盘可能只会形成一颗小卫星。”

罗切斯特物理学教授爱丽丝·奎伦 (Alice Quillen)、前罗切斯特本科生杰里米·阿特金斯 (Jeremy Atkins) 和爱荷华州立大学助理教授雅各布·西蒙 (Jacob Simon) 协助中岛进行研究。

他们的研究假设，形成月球的撞击必须相对“温和”。这意味着，就我们的地球而言，与其相撞的物体不可能比火星大很多。否则，撞击将产生一个完全蒸发的圆盘，而这样的圆盘只能形成一个相对较小的月球。

这项研究还表明行星和月球的形成之间存在重大差异。有时，月球的形成过程被视为与行星的形成过程类似。这项研究表明，流动不稳定性是行星形成的关键过程，但不是月球形成的关键过程。

研究人员得出结论，流动不稳定性不利于由富含蒸汽的盘形成大卫星，而像地球的卫星这样的稍微大一点的卫星，是由围绕比地球小的行星运行的缺乏蒸汽的盘形成的。

太空望远镜科学研究所最近从研究人员那里挑选了两份使用强大的詹姆斯·韦伯太空望远镜寻找系外卫星的提案。一份提案重点关注围绕类木行星的卫星，另一份提案则寻找围绕类地行星的卫星。

这些未来的观察可以检验本研究中提出的理论。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！