旱的旱死，澇的澇死：四十光年外有七顆行星水滿為患
TRAPPIST-1七行星可能是水的荒漠。
Tennessee
Pearl Harbor (Music from the Motion Picture)
Hans Zimmer
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藝術家描繪的TRAPPIST-1和它的七顆行星。維基百科
藝術家描繪的TRAPPIST-1星系。維基百科
去年2月，「七龍珠」星系TRAPPIST-1為世人所知。距離地球39.6光年遠的這七顆行星圍繞著一顆紅矮星運行，而其中三顆位於這個星系的宜居帶。
天文學家對這七顆行星都十分感興趣，尤其對這些行星上是否存在液態水，是否存在適宜生命繁衍的環境感興趣。但最近一些美國天文學家發現，這七顆行星的含水量好像太多了。
這些天文學家利用大量已有的觀測數據，試圖確定TRAPPIST-1七行星的質量和直徑範圍，進而計算出它們的密度。
利用這些數據，天文學家建立了一個能夠描述行星質量、半徑和成份關係的模型。通過這個模型，可以確定TRAPPIST-1七行星的易揮發物質含量。結果顯示，如果把TRAPPIST-1七行星歸為石質天體，那麼它們都顯著偏輕。這意味著它們包含有大量的易揮發物質，例如——水。在低密度的行星上，易揮發物質通常會是那些以氣體的形態存在於大氣層中的物質。但這七顆行星顯然並非如此。
研究主導者Cayman T. Unterborn表示，TRAPPIST-1七行星的質量太小，無法依靠足夠多的氣體來彌補密度上的缺口。否則所需的氣體總量會把它們變得巨大無比。
因此，天文學家認為，七行星所含的這些低密度成份只可能是水。為了計算出這些水的含量，他們綜合考慮了到目前為止與這個星系有關的所有信息。結果發現，這個星系中最靠近恆星的兩顆行星b和c的含水量，大約是該行星總質量的15%不到一點；而外圍的兩顆行星f和g的含水量竟然高達50%以上。
水是生命之源。天文學家一直把液態水，作為在地外行星上尋找生命的重要指標。但這麼高的含水量，對於生命而言卻是太多了。
地球作為到目前為止我們意識到的唯一一顆擁有生命的行星，其含水量只有0.02%。對於TRAPPIST-1的行星來說，水如果佔到行星質量15%至50%，則意味著這個行星的海洋體積，比地球體積的數百倍還多。
也就是說，這樣的行星表面無疑會是一片汪洋大海，不會有陸地。生命的誕生和繁衍，並非有水就可以。重要的地質化學活動和元素的循環，也是極為重要的。沒有陸地，這些關鍵因素就會缺乏。
近年，人們在紅矮星周圍發現的類地行星越來越多。其中包括距離我們最近的系外行星——半人馬座比鄰星b。根據2012年的統計，單銀河系中，就可能存在著數以十億計的位於紅矮星宜居帶的類地行星。
但不幸的是，這一發現表明，TRAPPIST-1的七行星可能並不適合生命的繁衍。即便有生命，也很有可能無法在它們的大氣中留下足夠多的生物印記。
除此之外這個科研小組還發現，TRAPPIST-1的七顆行星可能是通過遷徙過程，逐漸靠近TRAPPIST-1的主星的。它們原本誕生在非常靠外的地方。
TRAPPIST-1七行星中有一些含冰量豐富的行星比那些較「乾燥」的行星更靠近主星，這是一個非常奇怪的現象。在太陽系中，有所謂的「雪線」。在「雪線」以內，行星更靠近太陽，行星上的水通常會變成水汽，或在大氣條件適合的行星上匯為海洋（比如地球）。而在「雪線」以外，行星上的水會凝結成冰，成為行星主體的一部分。
因此科研小組推測，TRAPPIST-1七行星原本可能都位於「雪線」以外，隨後才慢慢向內轉移到今天它們的軌道上。與此同時，紅矮星的亮度也在漫長的歲月里逐漸變暗，星系的「雪線」逐漸向內收縮。
科研小組成員Steven Desch解釋說，這些行星的形成地，是在遠離它們主星的地方，因此它們才會有這麼多冰。這些行星的形成之處，可能要比它們今天所在的位置離主星遠兩倍左右。這是天文學家首次將它們的遷徙行為和它們的成份數據聯繫在一起。
這一發現表明，圍繞紅矮星運行的行星很可能是「水世界」，而那些擁有大陸的行星因此也顯得更加珍貴。與此同時，有研究顯示這樣的行星在維持它們的大氣方面可能非常困難，因此即便是「水世界」恐怕也存在不了多久。
所以，珍惜地球吧。我們之所以在此，可不僅僅是因為它有水。
TRAPPIST-1和它的七行星想像圖。維基百科
參考鏈接
Inward Migration of the TRAPPIST-1 Planets as Inferred From Their Water-Rich Compositions
https://arxiv.org/pdf/1706.02689.pdf
※終有一天，你也能享受宇航員的待遇！
※「朱諾號」探測器發回美輪美奐的木星照片
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