地外海洋

地外海洋

地球以外的天體表面或固體表面以下存在的海洋。地球的海洋孕育出了早期生命,地外天體的海洋同樣可能在合適的條件下誕生出生命。對地外海洋的探索是探索生命起源與生命演化的重要視窗。

基本介紹

  • 中文名:地外海洋
  • 外文名:Extraterrestrial Sea
  • 用途:外星生命探索
  • 套用學科:天體生物學+海洋地質學
自然資源,物質能量來源,極端環境模擬,研究前景,

自然資源

地外生命的探索是人類永恆不變追求的目標。地球的生命起源於海洋,液態水是地球生命誕生的最重要的要素。我們對地外生命的探索基於已有的認知也應當從液態水或其他可能誕生生命的液體入手,因此,尋找地外的大面積水體是尋找地外生命的前提條件之一。人類通過雷達;空間天文望遠鏡;光譜分析;探測器;磁場等手段初步確定一些可能存在地外海洋的天體,如木衛二木衛四土衛二土衛六等。而根據一些行星的岩相和地形地貌分析,一些行星在過去可能也存在類似地球的穩定環境。例如在火星,科學家發現了大量的黏土礦物,碳酸鹽礦物,間接證明了火星表面曾經存在大量的液態水,而火星的一些類似氣球海岸帶的地貌也說明了這一點。行星在過去是否存在全球性或者局部性的海洋也是研究的熱點。

物質能量來源

保證地外海洋存在需要有嚴格的溫壓條件。能量來源是判斷地外海洋存在的重要判據。以太陽係為例,行星衛星都受太陽輻射影響從而提高天體溫度。在太陽系雪線(frost line)以內,揮發分高溫下易揮發,在無磁場保護情況下,不易形成海洋。雪線之外,溫度下降到如水能夠以固態的形式存在於行星上,為地外海洋的形成提供了物質基礎。此外核部元素放射性衰變;岩石結晶潛熱;地質構造運動摩擦生熱等都為行星提供了能量來源。此外,巨行星引力對其小質量衛星引起的潮汐力使得衛星內部生熱,共振現象能產生更多的熱量。

極端環境模擬

地球上有諸多區域與其大環境不同,例如鹽湖;死海類型的高鹽度水體,在大型生物基本絕跡的情況下,一些嗜鹽桿菌可以生存。一些自然酸性水區或者人為影響下的酸性礦井區也有化學自養細菌和嗜酸藻類的生存;深海高溫熱液口區在無光合作用的條件下也形成了化能生態系統,這些都大大拓寬了人類對生命的理解。各種極端環境下都有對應的嗜極生物存在。可以預見在外星球如果存在相對穩定的海洋環境,在長時間的演化下產生生命也是可能性極大的事件。 此外地球自然環境下所不存在的極端環境是否可以誕生出人類所未知的生命形態也存在疑問。

研究前景

NASA已有歐羅巴快帆任務,在2025年前後發射對木衛二進行飛掠探測,了解木衛二的一些基本信息,對生命存在可能性,宜居性進行更加充分的論證。地外海洋探測的裝備設計還處於起步階段,國內相關研究人員較少。地外海洋的最終發現或許對於揭示生命起源和生命演化起決定性作用。

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