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類地系外行星圖解。圖片來源：sdecoret / stock.adobe.com

天文學(xué)家長期以來一直在觀察浩瀚的宇宙，希望能發(fā)現(xiàn)外星文明。一個(gè)行星要有生命，液態(tài)水必須存在。這種發(fā)現(xiàn)的可能性似乎無法計(jì)算，因?yàn)橐恢币詠淼募僭O(shè)是，像地球這樣的行星獲得水是偶然的，需要巨大的冰小行星撞擊才能產(chǎn)生。

現(xiàn)在，丹麥哥本哈根大學(xué)全球研究所的研究在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)令人大開眼界的研究，指出在行星形成的過程中可能存在水。而這項(xiàng)研究的計(jì)算對(duì)地球、金星和火星都是正確的。

“我們所有的數(shù)據(jù)表明，水從一開始就是地球的組成部分。而且因?yàn)樗肿咏?jīng)常出現(xiàn)，所以有合理的可能性，它適用于銀河系的所有行星。是否存在液態(tài)水的決定性因素是這顆行星與其恒星的距離?！痹撗芯款I(lǐng)導(dǎo)者、哥本哈根大學(xué)恒星與行星形成中心教授Anders Johansen說。

研究者團(tuán)隊(duì)利用計(jì)算機(jī)模型計(jì)算出了行星形成的速度和構(gòu)成要素。這項(xiàng)研究表明，它是45億年前在形成后來的地球的過程中積累起來的毫米大小的冰和碳?jí)m埃顆?！阎鼈儑@著銀河系中所有年輕的恒星運(yùn)行。

“在地球增長到目前質(zhì)量的1%之前，是通過捕獲大量充滿冰和碳的鵝卵石來增長的。然后地球的增長變得越來越快，經(jīng)過500萬年后，它變得和我們今天所知道的一樣大。在此過程中，地球表面溫度急劇上升，導(dǎo)致鵝卵石中的冰在蒸發(fā)，因此，今天地球只有0.1%是由水組成的，盡管70%的地球表面被水覆蓋。”Johansen說，新研究證實(shí)了他和團(tuán)隊(duì)10年前提出的這一想法。

這個(gè)理論被稱為“卵石吸積”，它認(rèn)為行星是由卵石聚集在一起形成的，然后行星變得越來越大。

Johansen解釋說，水分子H2O在銀河系中隨處可見，因此該理論提出了其他行星可能以與地球、火星和金星相同的方式形成的可能性。

“銀河系中所有行星可能是由相同的構(gòu)建模塊形成的，這意味著銀河系中其他恒星周圍經(jīng)常出現(xiàn)的行星可能擁有與地球相同數(shù)量的水和碳，只要溫度適宜，可能存在潛在生命的地方?！彼f。如果銀河系中的行星和地球有著同樣的結(jié)構(gòu)和溫度條件，那么它們也很可能擁有和地球等量的水和大陸。

“根據(jù)我們的模型，所有的行星都有相同的水，這表明其他行星可能不僅有相同數(shù)量的水和海洋，而且有與地球相同數(shù)量的大陸?！痹撗芯亢献髡進(jìn)artin Bizzarro說，“它為生命的出現(xiàn)提供了很好的機(jī)會(huì)?！?/p>

另一方面，如果行星上有多少水是隨機(jī)的，那么這些行星看起來可能會(huì)有很大的不同。一些行星太干燥，無法發(fā)展生命，而另一些則完全被水覆蓋。

“被水覆蓋的行星當(dāng)然對(duì)海洋生物有利，但對(duì)于能夠觀察宇宙的文明的形成來說，條件就不那么理想了?！盝ohansen說。他和團(tuán)隊(duì)期待著下一代太空望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn)，能夠提供更好的機(jī)會(huì)來觀測(cè)圍繞太陽以外恒星運(yùn)行的系外行星。

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DOI: 10.1126/sciadv.abc0444



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