系外疑似宜居星球或成“雪球”

从开阔的海洋到冰雪世界的转变。在图片中，白色代表冰雪，蓝色代表海洋。杨军绘画

海冰流动(箭头)，对应海冰生长的热量释放(黄色)，对应海冰融化的热量吸收(蓝色)。

红点是下星点的位置，横轴是经度(0-360)，纵轴是纬度(90S-90N)。杨军绘画

人类一直在寻找的地球的“备用轮胎”真的能“优越”吗？一项新的研究表明，“备用轮胎”可能会变成“雪球”。9月24日，北京大学物理学院的助理教授杨军和其他人在《自然-天文学》上发表了一篇论文，揭示了海冰流动如何影响太阳系外行星的可居住性。

到目前为止，人们已经在太阳系外发现了大约20颗“疑似可居住行星”，这些行星与地球大小相同，接收类似于地球的恒星辐射，其表面可以以液态水的形式长期存在。这些因素是判断系外行星是否适合居住的重要依据。

但与地球不同，这些行星大多围绕红矮星旋转。这些红矮星的质量比太阳小，温度比太阳低，对行星有更大的“吸引力”。“因此，这些行星受到非常强的潮汐引力，它们的轨道很容易进入潮汐锁定状态。”杨军介绍

什么是潮汐锁定？也就是说，只有一半的行星可以永远接受恒星的辐射，而另一半则处于“永久的夜晚”。这将导致一个开放的海洋只在地球表面的阳光一侧，从而为光合生物提供一个理想的生存环境。

然而，通过建立气候模型模拟，研究人员发现，地球上海冰的流动并不能使开阔的海洋区域稳定存在:生长在太阳背面的海冰被风和水流输送到太阳表面，导致表面反照率上升，表面温度通过冰雪的融化和吸收不断降低，直至整个海洋被冰雪覆盖。

“备用轮胎排名”的问题仍悬而未决。未来，研究人员还将研究外行星上的海洋环流和冰川流动。

相关论文信息:https://www.nature.com/articles/s41550-019-0883-z