48.6光年外的系外行星，或許有火山和地震肆虐，表面非常活躍

3月6日，紐西蘭在3個小時內發生了3次超過6級的地震。上個月，日本福島附近海域也發生了7.3級地震。

在地球上，地震已經不是什麼新鮮事了。雖然如此重大的地震發生頻率並不高，但是算上那些我們感受不到的地震，每年大概會發生500萬次！說到底，這些地震發生的主要原因，就在於地球的板塊運動。但另一方面，也有一些科學家認為，板塊運動可能是孕育生命的重要原因。

有一個事實可能成為這個觀點的一個佐證：在太陽系中，地球是唯一擁有板塊運動的行星。金星和火星都有小地球的稱號，但它們的板塊運動早就結束了。為什麼地球能夠集生命和板塊構造兩大太陽系獨一無二的特性於一身呢？二者之間到底有沒有必然聯繫呢？

答案是不知道，或者說不確定。但是，科學家們仍然對岩石行星的板塊構造充滿了興趣，希望能夠在地球以外找到同樣擁有板塊構造的天體，這既有助於了解它與生命的關係，也可以讓我們對板塊構造本身有更多的了解。

然而，太陽系內的其他岩石行星已經被證明沒有板塊構造，無奈之下，科學家們只能將希望寄託於系外行星上。

可是，系外行星實在是太遠了，想要在幾光年甚至是幾十、幾百光年以外判斷一顆行星有沒有板塊構造，可以說是巧婦難為無米之炊。不過事實證明，這可能只是因為還不夠巧。最近，科學家們發現，一顆距離我們大約48.6光年的系外行星上，就很有可能和我們的地球一樣，具有著獨特的板塊構造。

這顆行星名為LHS 3844b，在2018年的時候被NASA的凌日外行星勘測衛星（簡稱TESS）發現。研究結果表明，它的半徑大約是地球的1.3倍，屬於一顆超級地球。不過它並不能孕育生命，因為它距離宿主恆星僅有93萬公里，不足地月距離的3倍！因此，這顆公轉周期僅有11天的行星是一個酷熱的煉獄，表面環境十分恐怖。

毫無疑問，在如此近的距離之下，LHS 3844b已經被宿主恆星潮汐鎖定，也就是其中一面永遠朝向恆星，另一面永遠處於黑暗中。在如此近的距離之下，它不太可能還保留自己的大氣層，而是光禿禿地暴露在太空中。

由於沒有大氣流動，因此LHS 3844b的兩個面有著恐怖的溫差。朝向恆星的一側可以高達800攝氏度，連金屬鋁都會融化；而黑暗側則接收不到光照，因此溫度竟然只有-250℃，也就是僅比絕對零度高了23.15K，連氧氣都會結冰。

然而，正是這樣的恐怖溫差，讓LHS 3844b成為了一顆非常引人關注的行星。來自於瑞士伯爾尼大學的天文學家Tobias Meier表示：「如此恐怖的溫差暗示我們，它很有可能對行星內部材料的流動有著巨大的影響。」

他並不是隨口說的，而是和他的同事們根據行星的亮度和可能的溫度的相位曲線，同時以此為基礎進行了一次複雜的計算機模擬，對可能的內部材料以及熱源進行建模，才得出了這個結論：在它的地表以下，可能有物質在半顆星球的尺度上暗中流淌。

而且，LHS 3844b內部，物質的流動模式，甚至和地球還很不一樣。

研究人員進行了大量的模擬，其中大部分結果都顯示：行星其中一側的內部只有向上的流動，而另一側則是只有向下的。但在一些比較少的情況下，會出現完全相反的現象。這種現象令科學家們非常意外，因為這和地球的板塊構造有著明顯的區別。

同樣來自於伯爾尼大學的地球物理學家Dan Bower向我們解釋道：「根據我們經常在地球上見到的情況，你可以推測：朝向太陽的較熱一側物質會更輕，因此有向上的流動方向，反之亦然。」

在地球內部，組成地幔的物質的移動過程和溫度變化是息息相關的。當岩漿變冷時，它就會變硬，流動性下降，密度也更高；而被加熱的一側岩漿則恰恰相反，流動性比較強，也更像液體。而隨著行星表面和地幔物質的狀態出現變化時，板塊活動也會出現一些改變。

Bower繼續說道：「不管是處於行星的哪一側，只要物質在向上流動，那麼它的這一側就有可能出現此起彼伏的火山運動。」

按照這個理論，那麼LHS 3844b極有可能有半顆星球的表面都處於非常活躍的火山噴髮狀態，遍布著各種各樣的火山，彷彿抵禦一般。而相對應的，由於另一側極其寒冷，因此也沒有什麼火山，反而十分平靜。

這種上升流引發的火山，地球上也的確存在，比如冰島和夏威夷，但也僅限於這些比較特殊的地點。如果我們將尺度放大的話，就會發現這些模型中所模擬出來的板塊運動和太陽系內的所有天體都完全不一樣。因此，這很有可能意味著有一種我們此前完全不知道的板塊構造存在。

Meier指出：「我們的模擬結果展示了這種板塊構造模式可能帶來的結果，但是這需要通過更加詳細的觀測來證實。比如說，在更高解析度的表面溫度分布地圖的幫助下，可以標示出火山運動中噴發氣體加強的區域，或者是檢測到火山噴發的氣體，而這也正是我們希望此後的研究所能夠幫助我們理解的東西。」

因此，想要了解LHS 3844b的表面到底有沒有如此劇烈的火山運動以及地表之下的板塊構造，我們需要下一代望遠鏡更加精確的觀測結果。但不管怎麼說，LHS 3844b都不可能孕育生命，它的表面溫度以及裸露的地表都會將生命扼殺在搖籃之中。

即便如此，對它的研究仍然具有重要的意義，這對於我們了解行星內部構造來說，也是一個絕佳的觀測對象。

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