研究细节为什么超级地球有持久的海洋

2018-05-16

em哈佛 - 史密松天体物理中心发表的一项新研究揭示了为什么一旦建立,超级地球上的海洋可以持续数十亿年。 / em

马萨诸塞州剑桥 - 对于我们所知道的在其他星球上发展的生活,这些行星将需要液态水或海洋。地质证据表明,地球的海洋已经存在几乎整个世界的历史。但是对于其他行星,特别是超级地球,情况会否如此呢?新的研究表明答案是肯定的,超级地球上的海洋一旦建成,可以持续数十亿年。

“当人们考虑一颗行星是否在可居住区时,他们会考虑它与恒星的距离及其温度。但是,他们也应该考虑海洋,并且考虑超级地球来寻找一个良好的帆船或冲浪目的地,“哈佛 - 史密松天体物理中心(CfA)的主要作者Laura Schaefer说。

舍弗尔今天在美国天文学会会议的新闻发布会上发表了她的发现。

尽管水覆盖了地球表面的70%,但它占地球整体体积的很小一部分。地球主要是岩石和铁;只有百分之十是水。

研究报告的共同作者Dimitar Sasselov(CfA)解释说:“地球的海洋是一部非常薄的电影,就像浴室镜子上的雾。

然而,地球的水不仅仅在表面上。研究表明,地球的地幔拥有几块大洋的水,被板块构造和海底海底的俯冲拖拽到地下。由于这个过程,地球的海洋会消失,如果它不是通过火山活动(主要是在洋中脊)返回水面的话。地球通过这个全球范围的回收来维持其海洋。

舍费尔用计算机模拟来观察这个回收过程是否会发生在超级地球上,这些超级地球是行星质量的五倍或地球的1.5倍。她还研究了在地球冷却到足以使地壳固化后需要多长时间形成海洋的问题。

她发现,地球质量的2到4倍的行星在建立和维持海洋方面比我们的地球更好。超级地球的海洋将持续至少10亿年(除非被不断发展的红色巨星熬过)。

有趣的是,被研究的最大的行星,是地球质量的五倍,需要一段时间才能开始。由于地壳和岩石圈较厚,推迟了火山喷发的开始,它的海洋未发育约10亿年。

“这表明,如果你想寻找生活,你应该看看老年人的超级地球,”谢弗说。

萨塞洛夫同意。 “在全球范围内开发生命化学过程需要时间,并且需要时间来改变行星的大气层。所以,生命需要时间才能被察觉。“

这也表明,假设进化速度与地球的速度相似,那么你就需要寻找大约五亿五亿年,比地球年龄大十亿年的行星上的复杂生命。

总部位于马萨诸塞州剑桥市的哈佛 - 史密松天体物理中心(CfA)是史密森天体物理天文台和哈佛大学天文台的联合合作。 CfA科学家组成六个研究部门,研究宇宙的起源,演化和最终命运。

出版物:接受在天体物理学期刊上发表

PDF研究副本:类地行星上海洋的持久性:来自深水循环的见解

资料来源:哈佛 - 史密森天体物理中心

图片:David A. Aguilar(CfA)

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