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太陽系中可能存在外星生命的星球，又多了兩個

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2023年7月15日 -
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宇宙中是否存在外星生命？對於這個問題，相信大家都會給出肯定的答案，畢竟宇宙大得令人無法想象。 實際上，就算是在我們太陽系中，地球也很可能不是唯一一個擁有生命的星球，過去的研究表明，在火星、木衛二、土衛六這些星球上，都可能存在外星生命。 
根據一項發表在《地球物理研究雜志》的新研究，在天王星的兩個衛星上，也有可能存在外星生命，而這也意味著，太陽系中可能存在外星生命的星球，又多了兩個。 
天王星是距離太陽第七遠的行星，它與太陽的平均距離約為29億公裏，如此遙遠的距離，使得人類對天王星的了解並不多，迄今為止，只有一個名為“旅行者2號”的探測器對天王星進行過近距離探測。 
此次研究來自NASA的一個研究團隊，該團隊重新分析了“旅行者2號”在1980年代探測天王星時收集到的數據，對天衛一（Ariel）、天衛二（Umbriel）、天衛三（Tatania）、天衛四（Oberon）、天衛五（Miranda）這五個天王星的主要衛星行了細致的建模。 
在建模工作中，研究人員還參考了多個探測器（如伽利略號、卡西尼號、黎明號、新視野號等）對類似星球的探測數據，研究結果表明，在天王星的五個主要衛星中，除了天衛五之外，其他的四個衛星的內部都可能存在由液態水構成的海洋。 
這些星球內部的熱量來源主要有兩種，一種是星球內部的放射性元素衰變時釋放出的熱量，另一種則是潮汐加熱，簡單來講就是，這些星球在圍繞天王星公轉的過程中，天王星對它們的潮汐作用會造成其內部物質發生摩擦，進而產生大量的熱量。 
天文學家曾經認為，在天王星的五個主要衛星之中，除了天衛三之外，其他的衛星都太小，以至於無法在其星球內部保留足以支持液態水的熱量，但此次的研究中，研究人員通過對它們內部的空隙度進行建模後發現，天衛一、天衛二、和天衛四都有足夠的隔熱層來保留其內部產生的熱量。 
（注：空隙度是指星球內部的空隙或孔隙所占的比例，在一定的範圍之內，空隙度越高，隔熱性能越好）
研究人員指出，這四個衛星內部的海洋中含有高濃度的氯化物、氨和鹽等物質，這會降低水的凍結點，盡管這些星球表面溫度非常低，但在它們的內部卻擁有足夠的熱量，可以在冰冷的外殼和熾熱的核心之間形成一個液態水層，其深度至少可以達到幾十公裏。 
但一顆星球擁有液態水構成的海洋並不代表就一定會具備孕育出生命的環境，這還需要合適的溫度以及化學梯度，此次的建模數據表明，由於天衛一和天衛二這兩個衛星距離天王星太近，因此它們受到天王星的潮汐作用更加明顯，這會導致其內部的液態海洋溫度過高，其化學梯度也更混亂，這樣的環境很難演化出生命。 
相對而言，天衛三和天衛四與天王星的距離卻可以說是恰到好處，既能提供合適的溫度和化學梯度，又不會乾擾海洋中可能存在的生命過程。 
簡單總結一下就是，這項研究表明了在天王星的五個主要衛星中，有四個衛星的內部都可能存在著由液態水構成的海洋，但在它們之中，只有天衛三和天衛四這兩個衛星上有可能會存在外星生命。 那天衛五的內部為什麼沒有液態海洋呢？原因很簡單，那就是天衛五比其他四個衛星要小很多，無法有效地保留其內部產生的熱量。 
研究人員表示，我們目前對天王星及其衛星系統的了解並不多，只能根據有限的探測數據對其進行合理的推測。 期待在不太遙遠的未來，我們能夠發射一個可以進入環繞天王星軌道的探測器，進而揭開這些衛星的神秘面紗。 
參考資料：Compositions and Interior Structures of the Large Moons of Uranus and Implications for Future Spacecraft Observations,
doi.org/10.1029/2022JE007432

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宇宙中是否存在外星生命？對於這個問題，相信大家都會給出肯定的答案，畢竟宇宙大得令人無法想象。實際上，就算是在我們太陽系中，地球也很可能不是唯一一個擁有生命的星球，過去的研究表明，在火星、木衛二、土衛六這些星球上，都可能存在外星生命。

根據一項發表在《地球物理研究雜志》的新研究，在天王星的兩個衛星上，也有可能存在外星生命，而這也意味著，太陽系中可能存在外星生命的星球，又多了兩個。

天王星是距離太陽第七遠的行星，它與太陽的平均距離約為29億公裏，如此遙遠的距離，使得人類對天王星的了解並不多，迄今為止，只有一個名為“旅行者2號”的探測器對天王星進行過近距離探測。

此次研究來自NASA的一個研究團隊，該團隊重新分析了“旅行者2號”在1980年代探測天王星時收集到的數據，對天衛一（Ariel）、天衛二（Umbriel）、天衛三（Tatania）、天衛四（Oberon）、天衛五（Miranda）這五個天王星的主要衛星行了細致的建模。

在建模工作中，研究人員還參考了多個探測器（如伽利略號、卡西尼號、黎明號、新視野號等）對類似星球的探測數據，研究結果表明，在天王星的五個主要衛星中，除了天衛五之外，其他的四個衛星的內部都可能存在由液態水構成的海洋。

這些星球內部的熱量來源主要有兩種，一種是星球內部的放射性元素衰變時釋放出的熱量，另一種則是潮汐加熱，簡單來講就是，這些星球在圍繞天王星公轉的過程中，天王星對它們的潮汐作用會造成其內部物質發生摩擦，進而產生大量的熱量。

天文學家曾經認為，在天王星的五個主要衛星之中，除了天衛三之外，其他的衛星都太小，以至於無法在其星球內部保留足以支持液態水的熱量，但此次的研究中，研究人員通過對它們內部的空隙度進行建模後發現，天衛一、天衛二、和天衛四都有足夠的隔熱層來保留其內部產生的熱量。

（注：空隙度是指星球內部的空隙或孔隙所占的比例，在一定的範圍之內，空隙度越高，隔熱性能越好）

研究人員指出，這四個衛星內部的海洋中含有高濃度的氯化物、氨和鹽等物質，這會降低水的凍結點，盡管這些星球表面溫度非常低，但在它們的內部卻擁有足夠的熱量，可以在冰冷的外殼和熾熱的核心之間形成一個液態水層，其深度至少可以達到幾十公裏。

但一顆星球擁有液態水構成的海洋並不代表就一定會具備孕育出生命的環境，這還需要合適的溫度以及化學梯度，此次的建模數據表明，由於天衛一和天衛二這兩個衛星距離天王星太近，因此它們受到天王星的潮汐作用更加明顯，這會導致其內部的液態海洋溫度過高，其化學梯度也更混亂，這樣的環境很難演化出生命。

相對而言，天衛三和天衛四與天王星的距離卻可以說是恰到好處，既能提供合適的溫度和化學梯度，又不會乾擾海洋中可能存在的生命過程。

簡單總結一下就是，這項研究表明了在天王星的五個主要衛星中，有四個衛星的內部都可能存在著由液態水構成的海洋，但在它們之中，只有天衛三和天衛四這兩個衛星上有可能會存在外星生命。那天衛五的內部為什麼沒有液態海洋呢？原因很簡單，那就是天衛五比其他四個衛星要小很多，無法有效地保留其內部產生的熱量。

研究人員表示，我們目前對天王星及其衛星系統的了解並不多，只能根據有限的探測數據對其進行合理的推測。期待在不太遙遠的未來，我們能夠發射一個可以進入環繞天王星軌道的探測器，進而揭開這些衛星的神秘面紗。

參考資料：Compositions and Interior Structures of the Large Moons of Uranus and Implications for Future Spacecraft Observations,

doi.org/10.1029/2022JE007432