冰行星是一种具有低温冰质表面的行星,其表面含有甲烷挥发物。冰行星表面为全球冰冻圈

木卫三,太阳系中已知最大的固态冰质天体

根据行星的地球物理学定义,太阳系的中型冰冷天体可以视为冰行星。这些包括大多数行星质量的卫星,例如三、卫六、二和海卫一;还有已知的矮行星,例如谷神星冥王星阋神星。2020年6月,美国宇航局的科学家报告称,根据数学模型研究,具有海洋外行星很可能在银河系中较为常见,其中一些海洋可能位于地表冰层之下。 [1] [2]

特征和宜居性

 
OGLE-2005-BLG-390Lb,一颗潜在的冰行星
 
OGLE-2013-BLG-0341LB b

冰行星的表面可能由甲烷二氧化碳(称为“干冰”)、一氧化碳和其他挥发物组成,具体取决于其表面温度。冰行星的表面温度如果主要由组成将低于 260 K (-13 °C) ,如果主要由二氧化碳组成低于 180 K (-93 °C) ,如果主要由甲烷组成低于 80 K (-193 °C) 。

从表面上看,冰行星对起源于地球的绝大多数生命形式非常严酷,因为它们非常寒冷。然而,许多冰行星可能有地下海洋,由内热或其他天体(如恒星、卫星)的潮汐力加热。液态地下水将为生命提供宜居条件,包括鱼类浮游生物微生物。已知的地下植物不可能存在,因为没有阳光可用于光合作用。微生物可以使用可以为其他生物提供食物和能量的特定化学物质(化学合成)产生营养。如果条件合适,一些冰行星可能具有浓厚的大气层和大量表面液体,例如土卫六,它们可能适合潜在的外星生命形式居住。

对象和候选天体

尽管太阳系中有许多冰冷的天体,但它们都不符合IAU 对行星的定义。然而,大多数行星质量卫星是冰-岩石混合体(例如木卫三木卫四土卫二土卫六海卫一)甚至主要由冰构成(例如土卫一土卫三土卫八),属于符合地球物理学定义的冰行星。最大的柯伊伯带天体(例如冥王星冥卫一[3])也符合地球物理学定义。由于其表面的冰,木卫二也经常被认为是一颗冰行星,尽管它的高密度表明它的内部主要是岩石离散盘天体阋神星也是如此。 [4]

潜在的太阳系外冰行星包括OGLE-2005-BLG-390Lb 、 OGLE-2013-BLG-0341LB b 和MOA-2007-BLG-192Lb等 。

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参考

  1. ^ NASA. Are planets with oceans common in the galaxy? It's likely, NASA scientists find. EurekAlert!. 18 June 2020 [20 June 2020]. (原始内容存档于2020-06-21). 
  2. ^ Shekhtman, Lonnie; et al. Are Planets with Oceans Common in the Galaxy? It's Likely, NASA Scientists Find. NASA. 18 June 2020 [20 June 2020]. (原始内容存档于2020-06-18). 
  3. ^ Stern, Alan. Pluto and Charon : ice worlds on the ragged edge of the solar system. Weinheim: Wiley-VCH. 2005 [July 13, 2013]. (原始内容存档于2018-08-24). 
  4. ^ Emily Lakdawalla et al., What Is A Planet?页面存档备份,存于互联网档案馆) The Planetary Society, 21 April 2020