几十年来，科幻小说作者一直在想象这样的场景:生命在火星或我们的卫星的恶劣表面上繁衍生息，或者在土星的卫星土卫二和木星的卫星木卫二冰冷表面下的海洋中繁衍生息。但是对可居住性的研究——支持和维持生命所需的条件——并不仅仅局限于小说的书页上。随着我们太阳系内外越来越多的行星体被研究是否有可能拥有适合生命的条件，研究人员正在讨论如何描述宜居性。
虽然许多研究都集中在通过轨道航天器或望远镜获得的信息上，这些信息提供了海洋世界和系外行星的快照视图，但一篇新论文强调了研究复杂的地球物理因素的重要性，这些因素可以用来预测生命的长期维持。这些因素包括能量和营养物质如何在地球上流动。
“时间是刻画宜居性的一个关键因素，”加州理工学院地球物理学教授马克·西蒙斯、约翰·w·和赫贝塔·m·迈尔斯说。“进化需要时间。适合居住一毫秒或一年是不够的。但如果宜居环境能持续100万年，或者10亿年……了解一颗行星的可居住性需要一个微妙的视角，这需要天体生物学家和地球物理学家相互交流。”
这篇观点论文发表在12月29日的《自然天文学》杂志上，是加州理工学院帕萨迪纳校区和喷气推进实验室(加州理工学院为美国宇航局管理喷气推进实验室)的科学家们以及来自各个领域的同事们的合作成果。
这项研究强调了未来测量其他星球宜居性的新方向，以土星冰冷的卫星土卫二为主要例子。土卫二被冰覆盖，下面是含盐的海洋。在过去的十年里，美国宇航局的卡西尼号任务对土卫二南极裂缝喷出的水汽和冰粒进行了化学测量，发现了碳和氮等元素的存在，这些元素可能有助于我们所知的生命。
这些地球化学特性足以描述月球的“瞬时”宜居性。然而，为了真正描述土卫二的长期可居住性，该论文强调，未来的行星任务必须研究地球物理特性，以表明海洋在那里存在了多久，以及热量和营养物质如何在核心、内部海洋和表面之间流动。这些过程产生了重要的地球物理特征，可以观察到，因为它们影响着土卫二冰壳的地形和厚度等特征。
这个研究宜居性的大框架并不局限于对土卫二的研究。它适用于所有研究人员寻找生命生存条件的行星和卫星。
“这篇论文是关于在未来的海洋世界任务中包括地球物理能力的重要性，就像目前计划的以木星卫星木卫二为目标的欧罗巴快船任务一样，”喷气推进实验室的科学家、实验室行星科学部门的副经理史蒂文·万斯说，他也是该论文的合著者。
这篇论文的标题是“地球以外的持续和相对宜居性”。
这项研究的主要作者是爱丁堡大学和喷气推进实验室的查尔斯·科克尔。除了科克尔、西蒙斯和万斯，其他合著者还有多伦多大学的彼得·希金斯;康奈尔大学的Lisa Kaltenegger;以及JPL的Julie Castillo-Rogez、James Keane、Erin Leonard、Karl Mitchell、Ryan Park和Scott Perl。
更多信息:Charles S. Cockell等人，《地球以外的持续和比较宜居性》，《自然天文学》(2023)。DOI: 10.1038 / s41550 - 023 - 02158 - 8
加州理工学院提供
引用本文:一种描述可居住行星的新方法(2023,12月29日)，2023年12月29日检索自httpsokphys.org/news/2023-12-characterize-habitable-planets.html
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