北大最新成果：冰行星或冰衛星將來可能非宜居

新華社北京8月3日電（記者 魏夢佳）北京大學物理學院大氣與海洋科學系教授及其合作者近日在行星氣候演化和宜居性研究中取得重要成果，並發表於權威學術期刊《自然－地球科學》上。這項研究顯示，冰行星或冰衛星很可能在將來是非宜居的。這一論斷改變了科學家過去關於冰行星和冰衛星氣候演化及其宜居性的認知。

生命存在的首要條件是液態水，而一顆行星是否適宜生命生存取決於其表面溫度能否維持液態水。以太陽係為例，金星太熱，火星又太冷，均不適宜生命存在，而地球表面有液態水存在，因此宜居。而位於火星位置以外的固態星體，如冥王星以及木星和土星的部分衛星等，其成分主要以水分為主，但因溫度太低，水分均以冰的形式存在，這類星體被稱作冰行星或冰衛星。

據了解，根據恆星演化理論，一顆恆星在其演化過程中，因其內部核聚變反應愈來愈強，其向外的輻射能量愈來愈強。過去，學者們通常認為，隨著恆星輻射增強，原來的冰行星或冰衛星最終會融化而形成液態水，從而適宜生命存在。但是，北大物理學院大氣與海洋科學系楊軍、胡永雲教授所帶領的科研團隊卻根據理論研究和大量的數值模擬提出：這些冰行星或冰衛星很可能在將來是非宜居的。

科研團隊的結果表明，隨著恆星輻射增強，冰行星或冰衛星將直接進入極端炎熱的溫室逃逸狀態，也就是說，它們的表面溫度將升高到100攝氏度以上，液態水因而無法存在，生命也將無法存在。

研究人員認為，冰行星或衛星的氣候狀態之所以發生突變，是因為其表面反射恆星輻射能力急劇降低和大氣溫室效應的急劇增強。冰雪能夠把60％以上的恆星輻射反射回太空，而液態水僅反射不足10％的恆星輻射。一旦冰雪融化，行星地表反射能力的突然降低使得其吸收恆星輻射的能力大大增強，從而導致地表溫度急劇升高。

此外，冰雪融化後，大量水汽進入大氣，水汽的強溫室效應也將使地表溫度進一步升高。在水汽正反饋效應的作用下，液態水將完全蒸發進入大氣並被光解、最終逃逸到太空。

（編輯：尹靜靜）

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