原来倾斜度很大的行星也可能有生命

迄今为止，天文学家已经发现了近2000颗太阳系外的行星。这些行星是否适合生命取决于许多因素，其中之一是行星的倾角——也就是说，它的旋转轴和它围绕恒星的轨道平面之间的角度。

例如，地球的倾角相对较小，它的旋转轴几乎垂直于它围绕太阳的轨道平面。然而，科学家推测地外行星的倾斜度可能从几乎完全垂直到像烤肉架上的扦状物一样平躺。这种倾向越极端，就越不适合生活。

地球的倾角是22.5度，而天王星几乎是90度。

现在，麻省理工学院的科学院发现，即使一颗行星倾角很大，即使它的旋转轴完全是水平的，只要它完全被海洋覆盖，就可能有生命。事实上，即使是一个只有50米深的非常浅的海洋，也足以使这样一个星球有一个相对舒适的温度，全年保持60华氏度(约15.5摄氏度)的温度。

大卫·费雷拉是麻省理工学院地球、大气和行星科学系的前研究人员，他说，在表面上，一颗大倾角的行星看起来非常极端:它侧躺着，北极将经历连续六个月的白天，然后是连续六个月的夜晚。

“人们认为这样的行星不适合生命存在。费雷拉说:“基本上只有沸腾和冻结两种状态。“但是我们发现海洋在夏天可以储存热量，在冬天可以释放热量，所以气候仍然相当温和，即使是在晚上。因此，当寻找适合生命存在的外星行星时，不要想当然地认为大倾角的行星不适合生命存在。”

费雷拉和他的同事使用了麻省理工学院开发的模型来模拟一颗高度倾斜的水行星——大约和地球一样大，距离与地球和太阳的距离相似，完全被水覆盖。三维模型还模拟了大气、海洋和海冰之间的环流。考虑到风的影响，海洋的深度是3000米。为了比较，研究人员还分别建立了200米、50米和1米海洋深度的简化、固定和不同模型。

研究人员使用详细的模型来模拟三个不同倾角的行星:23度(与地球的倾角相同)、54度和90度。

他们发现，对于一个倾角为90度的极端行星，它完全被海洋覆盖。即使海水只有50米深，它也能在整个夏天吸收足够的太阳能，并在冬天将能量释放回大气，从而保持温和的冬季气候。因此，地球将全年保持类似春天的温度。

费雷拉说:“我们已经预测，如果地球上有海洋，它将更适合生命存在，但我们没想到海洋会有如此巨大的影响。”。"令人惊讶的是，甚至极地温度也适合生命."

研究小组发现在水行星上会有活跃的生命，但仅限于这种程度。在模拟研究中，人们发现如果海水只有10米深，就不足以调节大倾角行星的气候。相反，这样的行星会有失控的连锁反应:一旦冰形成，它会迅速扩散到黑暗中的每个角落。根据费雷拉的说法，即使这一边变成了恒星，也为时已晚:巨大的冰原会反射恒星的光线，让冰继续扩散到新的一边进入黑夜，最终覆盖整个星球。

费雷拉说:“有些人认为，大倾角的行星可能只在赤道地区有冰，而两极会变暖。”。“但是我们发现在这样一个星球上没有中间状态。如果海洋太小，地球可能会变成雪球。那么它显然不适合生活。”

宾夕法尼亚大学的物理学和天文学教授达伦·威利斯说，过去的气候模型表明，在极端倾斜的行星上可能会有各种各样的气候条件，主要取决于海洋和陆地的大小。他说费雷拉的发现得出了类似的结论，但更加详细。

威廉姆斯说:“1000颗地外行星中有一两颗非常接近水，所以全水行星的概率至少是0.1%。“所有这些的结果是，具有大倾角的系外行星不一定是没有生命的。这个结论非常有趣，对天体生物学非常重要。”

这项研究的细节发表在《伊卡洛斯》杂志上。文章的作者包括费雷拉、萨拉·西格、约翰·马歇尔和保罗·奥格曼。如果你感兴趣，你可以搜索更多的细节。

(原文转载自newsoffice.mit.edu，原作者:朱明华，小蝌蚪君编译。请注明转载来源。)