超级适居行星
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超级适居行星
超宜居行星是一种假设类型的系外行星或系外行星,可能比地球更适合生命的出现和进化。 根据 Heller 和 Armstrong 的说法,知道一颗行星是否在其宿主恒星的宜居带 (HZ) 内不足以确定其宜居性:目前尚不清楚为什么地球应该为生物体提供最合适的物理化学参数,因为 行星可能与地球不同,但提供比地球过去或现在更适合生命出现和进化的条件。 虽然仍然假设生命需要水,但他们假设地球可能不代表xxx生物多样性的最佳行星宜居条件; 换句话说,他们将超级宜居世界定义为一个类地行星或月球,它可以支持比地球上更多样化的动植物,因为这将根据经验表明其环境更适合生命生存。
Heller 和 Armstrong 还指出,并非宜居带 (HZ) 中的所有岩石行星都适合居住,潮汐加热可以使恒星 HZ 以外的陆地或冰冷世界适合居住,例如木卫二的内海。 作者提出,为了确定一颗宜居或超宜居行星,需要一个以生物为中心而非以地理或人类为中心的特征概念。 Heller 和 Armstrong 提议根据恒星类型、质量和在行星系统中的位置以及其他特征来建立系外行星的概况。 根据这些作者的说法,这样的超宜居世界可能比地球更大、更温暖、更古老,并且围绕着 K 型主序星运行。
一般特征
Heller 和 Armstrong 提出,需要一系列基本特征才能将系外行星或系外行星归类为超宜居行星; 对于尺寸,它需要大约 2 个地球质量,1.3 个地球半径将为板块构造提供最佳尺寸。 此外,它会有更大的引力,这会增加行星形成期间气体的保留。 因此,它们很可能拥有更浓密的大气层,从而提供更高浓度的氧气和温室气体,进而将平均温度提高到植物生命的最佳水平,达到约 25 °C(77 °F)。 更密集的大气层也可能影响地表起伏,使其更加规则并缩小海盆的面积,这将改善浅水区海洋生物的多样性。
其他需要考虑的因素是系统中恒星的类型。 K型星和低光度的G型星,统称为橙矮星,质量小于太阳,在主序星上稳定很长时间,为生命的出现和进化提供了更多时间。 此外,与太阳等恒星相比,橙矮星发出的紫外线辐射更少(紫外线会破坏 DNA,从而阻碍基于核酸的生命的出现)。 Cuntz 和 Guinan 提供了关于橙矮星的更多信息,包括关于它们是否适合作为超宜居行星宿主的定量估计。
表面、尺寸和成分
体积比地球大、地形更复杂或表面覆盖着液态水的系外行星可能比地球更适合生命存在。 由于行星的体积往往与其质量直接相关,因此它的质量越大,其引力就越大,这会导致大气层更稠密。
一些研究表明,存在一个自然半径限制,设置为 R🜨,低于该限制几乎所有行星都是陆地行星,主要由岩石-铁-水混合物组成。
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曾经有人认为,质量低于 8 M🜨 的天体很可能与地球具有相似的成分; 超过这个极限,行星的密度随着体积的增加而降低,行星将变成水世界,最后变成气态巨行星。 此外,对于大多数质量是地球7倍的超级地球来说,它们的大质量可能导致它们缺乏板块构造。 因此,预计任何与地球密度相似且半径小于 2 R🜨 的系外行星都可能适合生命存在。 然而,其他研究表明,水世界代表了迷你海王星和类地行星之间的过渡阶段,尤其是当它们属于红矮星或 K 矮星时。 尽管水行星可能适合居住,但水的平均深度和没有陆地面积不会使它们像海勒和阿姆斯特朗所定义的那样超级宜居。 对质量-半径关系的进一步研究还表明,岩石行星和迷你海王星之间的过渡点通常发生得更早。