冰行星是一種具有低溫冰質表面的行星,其表面含有甲烷揮發物。冰行星表面為全球冰凍圈

木衛三,太陽系中已知最大的固態冰質天體

根據行星的地球物理學定義,太陽系的中型冰冷天體可以視為冰行星。這些包括大多數行星質量的衛星,例如三、衛六、二和海衛一;還有已知的矮行星,例如穀神星冥王星鬩神星。2020年6月,美國宇航局的科學家報告稱,根據數學模型研究,具有海洋外行星很可能在銀河系中較為常見,其中一些海洋可能位於地表冰層之下。 [1] [2]

特徵和宜居性

 
OGLE-2005-BLG-390Lb,一顆潛在的冰行星
 
OGLE-2013-BLG-0341LB b

冰行星的表面可能由甲烷二氧化碳(稱為「乾冰」)、一氧化碳和其他揮發物組成,具體取決於其表面溫度。冰行星的表面溫度如果主要由組成將低於 260 K (-13 °C) ,如果主要由二氧化碳組成低於 180 K (-93 °C) ,如果主要由甲烷組成低於 80 K (-193 °C) 。

從表面上看,冰行星對起源於地球的絕大多數生命形式非常嚴酷,因為它們非常寒冷。然而,許多冰行星可能有地下海洋,由內熱或其他天體(如恆星、衛星)的潮汐力加熱。液態地下水將為生命提供宜居條件,包括魚類浮游生物微生物。已知的地下植物不可能存在,因為沒有陽光可用於光合作用。微生物可以使用可以為其他生物提供食物和能量的特定化學物質(化學合成)產生營養。如果條件合適,一些冰行星可能具有濃厚的大氣層和大量表面液體,例如土衛六,它們可能適合潛在的外星生命形式居住。

對象和候選天體

儘管太陽系中有許多冰冷的天體,但它們都不符合IAU 對行星的定義。然而,大多數行星質量衛星是冰-岩石混合體(例如木衛三木衛四土衛二土衛六海衛一)甚至主要由冰構成(例如土衛一土衛三土衛八),屬於符合地球物理學定義的冰行星。最大的柯伊伯帶天體(例如冥王星冥衛一[3])也符合地球物理學定義。由於其表面的冰,木衛二也經常被認為是一顆冰行星,儘管它的高密度表明它的內部主要是岩石離散盤天體鬩神星也是如此。 [4]

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

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參考

  1. ^ NASA. Are planets with oceans common in the galaxy? It's likely, NASA scientists find. EurekAlert!. 18 June 2020 [20 June 2020]. (原始內容存檔於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]. (原始內容存檔於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]. (原始內容存檔於2018-08-24). 
  4. ^ Emily Lakdawalla et al., What Is A Planet?頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) The Planetary Society, 21 April 2020