
外星生命的沙漠星球,比如电影《沙丘》里那种,真的可能存在吗?科学家的答案更倾向于“不可能”。一项研究指出,几乎无水的星球极难维持生命。
华盛顿大学的研究团队最近在国际期刊《行星科学杂志》上发表成果,称含水量过低的星球可能导致其自然循环系统崩溃,从而无法维系生命。
研究人员分析发现,类地行星需要保留地球海洋水量的20%至50%,才能稳定支持生命。如果含水量低于这个范围,星球起初可能看似宜居,但最终会失去自然循环,逐渐变得无法居住。
关键不在于水本身,而在于水驱动的“地质碳循环”。在地球上,火山排放的二氧化碳在大气中积累,溶解于雨水,再回归地表。这些水与岩石发生反应,碳通过河流、海洋和海底输送回地球内部。经过数百万年,碳重新回到地表,在大气与内部之间循环。这一过程如同“恒温器”,防止温度剧烈波动。
问题出在水资源过于匮乏时。降雨不足会削弱岩石风化作用,无法及时清除火山产生的二氧化碳。这就引发了恶性循环:大气中二氧化碳浓度上升加剧温室效应,加速剩余水分的蒸发。最终,星球变得酷热难耐,无法居住。即使是起初有地表水的星球,如果碳循环失衡,也可能逐渐失水,最终变得荒芜。
研究团队以金星为例进行了分析。金星与地球大小相近、形成时代相似,可能曾拥有与地球相当的水量。然而,如今的金星表面极度高温高压。研究人员提出,金星由于离太阳稍近,初始水量略少,而这微小的差异破坏了其碳循环平衡。二氧化碳和温度上升导致水分流失,即使曾有生命,也无法存活。
这些发现可能重塑寻找外星生命的策略。以往,候选行星的筛选主要依据它们与恒星的距离——是否处于允许液态水存在的温度区间。但未来的评估还必须考虑行星是否拥有足够的水资源和稳定的长期循环。研究团队希望,即将开展的金星探测任务能揭示其失水的原因,为评估遥远系外行星的宜居性提供关键线索。
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