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地下生物之可能,召喚了更多可能蘊藏生命的系外行星

想到其他世界的生物時,無論是微生物、植物或…猿人,為什麼我們總先入為主地假設它們要住在星球的表面上呢?既然地球的生物圈並不僅只限於地球表面,這道理應該也可同理類推到其他星球世界吧?新的研究就在這樣的基礎上,把適居區的估算朝「地下化」方向做了擴展。新模型裡,不僅「適居區」的範圍將幅員增廣,供人類編織外星移民夢的系外行星潛在數量,也同步向上飆升了一些。

上圖說明:已知可能適合人類居住的行星世界前六名,此處的行星樣貌是出自藝術家創作手筆。新模型推出後,適居區和適居性範圍將會隨之擴張嗎?圖片來源: The Planetary Habitability Laboratory (PHL)

地球上為數龐大的生物量出自於「地底一族」,最近微生物學家甚至在北美深達1.4公里的海床上找到以細菌型態存在的生命,改寫了探知地殼多深的深處存在著生命的這項紀錄。許多鑽井計畫為「豐富多樣的生物居住在地底深處沉積岩裡」這件事情提供其存在的證據。有些生命體可從岩石中的化學反應取得能量,其他有些則由存於地表上的生命體滲流下來的有機物取得能量。不過大多數生命的存在,至少某種形式上,還是需要一些水。

英國蘇格蘭Aberdeen大學的博士班同學Sean McMahon認為,就我們所已知的來說,生命存在,需要液態水。傳統上我們認為,行星只要位置合宜,沒有離開所謂「不冷不熱區」(Goldilocks zone)的話,就是一顆「適合居住」的行星,而所謂「既不可離太陽太近,又不可離太陽太遠」,實際上意味著如此一來,液態水才能剛剛好不被蒸發掉也沒有結冰。只不過,這都是以星球「表面上」的條件來看,事實上,我們並非不知道,許多微生物-幾乎達地球生物總數之半數-其實是住在地球的岩層深處底下,而非地球表面上。

星球地表的溫暖,確實需要靠太陽供應,但別忘了深入星球的內部也能產生出熱,而且靠近地殼底層越深,溫度就越高,換言之,就算星球表面的溫度冷到液態水會結冰,地底下卻可能夠溫暖,足可供應生命所需。

這個團隊新開發出一個模型,在模擬計算時,可以把地下水和地下生物因素的考量都納入「不冷不熱」區的範圍裡,研究人員McMahon說,這麼一來的結果是,他們發現,位置在「適居區」裡的星球數量會比原來所以為的多出很多,分布的範圍也更廣了。

過去的「不冷不熱區」,由一個球體狀的適居區(CHZ: circumstellar habitable zone)決定,它代表行星與母恆星之間的距離,且這個有關距離的數字大小會隨每個恆星屬性不同而變動,影響到適居區的位置和範圍大小。共識上,大家都同意:如果行星組成成分和地球近似的話,位在球體狀適居區域裡的行星表面上就能夠維持有液態水存在。

現在,McMahon和他的指導教授John Parnell新創建了這麼一個詞條:「地下的可適居區」(SSHZ: subsurface-habitability zone),藉以用來指出行星距離恆星在多遠範圍以內的一定範圍地表下,可能會有生命存在;譬如「2公里深的『地下可適居區』」的這個用法,意思就是:該行星地表之下最多2公里範圍內,可能有液態水存在」。

如果這個觀念可以廣為接受 – 估計應該沒問題 – 行星獵人們可要手忙腳亂一陣子、重新「數數兒」了,因為通過「適居行星」這個合格門檻的數量,勢必有所異動!(Lauren譯)

上圖說明:想知道排名前六強的適居帶行星候選人,在夜空中如何分布?紅色圓圈圈起來的就是。請注意Gliese 581這個系統裡佔了兩個名額。CREDIT: PHL @ UPR Arecibo and Jim Cornmell.

資料來源:Possible Subterranean Life Means More Exoplanets Could Harbor Life. Universe Today [SEPTEMBER 10, 2012]

轉載自 網路天文館


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