眾所周知,水是創造生命的最重要元素。因此,要找到與我們地球相似的任何外星世界,科學家首先要驗證這些行星是否有水。

在最近發表在《科學進展》上的一項研究中,天文學家表明,我們太陽系中的岩石行星可能由含有冰和碳成份的微粒積聚產生。

如果這個模型適用於其它恆星系統,那麼我們的銀河系很有可能存在大量像地球這樣的有水星球。

哥本哈根大學(University of Copenhagen)和隆德天文台(Lund Observatory)恆星與行星形成中心的研究員安德斯‧約翰森(Anders Johansen)教授說:「從一開始,我們的所有數據都表明水是地球構成的一部份。」

「而且由於水分子頻繁出現,因此有合理的可能性將其應用於銀河系中的所有行星。

「決定是否存在液態水的關鍵點是行星與恆星的距離。」

利用數值模擬,研究小組計算了行星形成的速度,以及有哪些組成部份。

他們的結果表明,大約在45億年前,由冰和碳組成的毫米大小塵埃顆粒在地球的形成階段積聚。

約翰森教授說:「直到地球成長到目前質量的1%為止,我們的星球都是通過捕獲充滿冰和碳的小卵石來生長的。」

「然後地球增長得越來越快,直到五百萬年之後,地球才變得我們今天所知道的那樣大。

「沿著這條路,地表溫度急劇上升,導致鵝卵石中的冰在向下到達地表的途中蒸發,因此,即使地球表面的70%被水覆蓋,水也僅佔地球整體的0.1%。」

這種「卵石吸積」理論表明,行星是由聚集在一起的小卵石形成的,這些卵石隨後變得越來越大,成為行星。

約翰森教授說:「水分子在我們的銀河系中隨處可見,因此該理論為其它行星可能以與地球、火星和金星相同的方式形成打開了可能性。」

「銀河系中的所有行星都可能由相同的構造塊形成,這意味著與地球具有相同水和碳含量的行星——也就是可能存在生命的行星——可以普遍存在我們銀河系中的其它恆星周圍,只要溫度合適。」他說。

如果銀河系的其它恆星系統中的行星具有與地球相同的構成要素和相同溫度條件,那麼它們的水量以及大陸和海洋的數量將與地球相同,就像地球一樣。

這些幸運的行星因此可以成為外星生命的發源地。

「通過我們的模型,所有行星都獲得相同數量的水,這表明其它行星可能不僅擁有與地球上相同數量的水和海洋,而且擁有相同數量的大洲。它為生命的出現提供了很好的機會。」哥本哈根大學恆星與行星形成中心的研究人員馬丁‧比扎羅(Martin Bizzarro)教授說。

「另一方面,如果行星上存在多少水是隨機的,那麼行星看起來可能大不相同。有些行星太乾燥而無法發展生命,而另一些則完全被水覆蓋。」安德斯‧約翰森(Anders Johansen)教授說,「一個被水覆蓋的星球固然對海洋生物是有益的,但對於形成可以觀察到宇宙的文明而言,條件並不理想。」

研究小組預計,下一代太空望遠鏡將提供更好的觀察系外行星的機會。#