流氓行星(如图所示)单独在银河系中游荡,而不是绕恒星运行。新的研究表明,这样一颗行星的引力作用可能会为生命出现在卫星上创造条件。

没有恒星的行星可能有适合生命存在的卫星

荷兰诺德韦克——生命可能出现在最黑暗的地方:一颗行星的月亮在没有恒星的情况下在银河系中徘徊。

月球与其行星之间的引力拉锯战可以使某些卫星保持足够的温度,使液态水在那里存在——这种情况被广泛认为对生命至关重要。天体物理学家GiuliaRoccetti在3月23日的PLANET-ESLAB2023研讨会上报告说,现在计算机模拟表明,如果轨道和大气层正确,一些围绕流浪行星运行的卫星可以保持温暖超过10亿年。她和她的同事还在3月20日的国际天体生物学杂志上报告了他们的发现。

“宇宙中可能有许多地方存在宜居条件,”位于德国加兴的欧洲南方天文台的Roccetti说。但生活大概也需要长期稳定。“我们正在寻找的是这些宜居条件可以维持数亿年或数十亿年的地方。”

宜居性和稳定性不一定需要来自附近的太阳。天文学家发现了大约100颗无星行星,其中一些可能像恒星形成一样由气体和尘埃云形成,其他可能从它们的太阳系中弹出(SN:7/24/17)。计算机模拟表明,这些自由漂浮的行星可能与银河系中的恒星一样多。

这些孤行星也可能有卫星——研究人员在2021年计算出这些卫星不一定是寒冷和贫瘠的地方。

除非月球的轨道是一个完美的圆形,否则其行星的引力会不断地使其变形。月球内部产生的摩擦会产生热量。在我们自己的太阳系中,这个过程在土星的土卫二和木星的木卫二等卫星上进行(SN:11/6/17;SN:8/6/20)。一个足够厚的吸热大气层,很可能以二氧化碳为主,可能会使地表保持足够的温度,使水保持液态。水可能来自与大气中的二氧化碳和氢气的化学反应,由来自太空的高速带电粒子的撞击引发。

但这样的月亮不会永远保持温暖。使它升温的引力也将它的轨道塑造成一个圆圈。渐渐地,月球感受到的重力潮起潮落使它变形越来越小,摩擦热的供应也减少了。

在这项新研究中,Roccetti和她的同事对一颗类日恒星和三颗木星大小的行星进行了8,000次计算机模拟。这些模拟表明,从太阳系中弹出的行星通常会带着卫星驶入太空。

然后,该团队对这些卫星进行了模拟,假设它们的大小与地球相当,沿着它们在弹射过程中最终形成的轨道绕着它们的行星旋转。目标是查看是否发生了重力加热,以及它是否持续足够长的时间让生命有可能起源于此。地球可能在几亿年内变得适合居住,尽管这里存在生物的最早证据可以追溯到地球形成后大约10亿年(SN:1/26/18)。