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第39章 lhs 1140 b(第4页)

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这种额外的质量带来了两个关键优势:更厚的岩石圈与地幔:更高的引力会压缩行星内部,使地幔更致密、更粘稠。

地球的地幔对流是板块构造的动力,而lhs1140b的地幔对流可能更剧烈——这意味着它可能有更活跃的板块运动,比如大陆漂移、地震与火山喷发。

更大的铁镍核心:质量越大,行星内部的铁镍核就越大(约占质量的35,地球为30)。

更大的铁核会产生更强的行星磁场——据模型计算,lhs1140b的磁场强度是地球的12-15倍,足以有效偏转lhs1140的恒星风,防止大气层被剥离。

2碳循环:避免“失控温室”

的关键地球的碳循环是生命的“保护机制”

:火山喷发释放二氧化碳(?),?溶于雨水形成碳酸,侵蚀岩石并将碳带入海洋;海洋中的浮游生物通过光合作用固定碳,最终沉积为石灰岩,再通过板块俯冲回到地幔——这个循环将大气中的?浓度维持在“宜居区间”

(约100-1000pp),避免了像金星那样的“失控温室效应”

(?浓度>96,温度460c)。

对于lhs1140b而言,更活跃的地质活动意味着更高效的碳循环:更多的火山喷发会释放?,维持基础温室效应(防止行星冻结);更快的板块俯冲会将碳快速带回地幔,避免?在大气中积累过多。

2023年,麻省理工学院(it)的团队用计算机模拟了lhs1140b的碳循环:如果它有类似地球的大气层,?浓度会稳定在300-500pp——这比地球当前的420pp略高,但仍在宜居范围内,表面温度约25c,赤道地区有广阔的液态海洋。

3潮汐加热:“隐藏的能量源”

红矮星的潮汐力对环绕行星的影响远大于太阳对地球的影响。

lhs1140的质量是太阳的13,lhs1140b的轨道周期仅28天,这意味着它很可能已被潮汐锁定——一面永远对着恒星(“白天侧”

),一面永远背对(“黑夜侧”

)。

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但潮汐锁定并非“死亡判决”

:行星内部的潮汐摩擦会产生热量,足以维持地质活动。

比如,木星的卫星木卫二(europa)被潮汐锁定,但内部潮汐加热使其拥有一个全球性冰下海洋。

对于lhs1140b而言,潮汐加热可能:维持地幔对流,即使没有太阳辐射,也能驱动板块构造;在黑夜侧形成“热斑”

,防止该区域冻结,为生命提供避难所。

八、液态水的“保护罩”

:磁场与大气层的协同防御即使有液态水,若没有磁场与大气层的协同保护,生命也无法存活——恒星的带电粒子流(如太阳风)会剥离大气层,将水分解为氢和氧(氢逃逸,氧留在大气),最终导致行星变成“荒漠”

1磁场的“盾牌”

:偏转恒星风lhs1140b的强磁场(12-15倍地球强度)是其大气层的“第一道防线”

根据nasa的“磁层模型”

,它的磁层会形成一个“气泡”

,将恒星风偏转至行星两极,避免直接冲击大气层。

相比之下,proxiab的磁场仅01倍地球强度,恒星风直接剥离了它的大气层,导致表面无法保留液态水。

2大气层的“过滤层”

:吸收有害辐射即使磁场挡住了恒星风,恒星的紫外线(uv)与x射线仍会穿透大气层,破坏生命的dna。

lhs1140b的大气层需要足够的臭氧(o?)来吸收紫外线——而臭氧的形成需要氧气(o?),这意味着:如果lhs1140b有生命,要么是厌氧生物(不需要氧气,比如地球早期的蓝藻),要么是光合生物(产生氧气,比如植物)。

2024年,加州理工学院的团队用三维气候模型模拟了lhs1140b的大气:如果它有1bar的大气层(与地球相同),其中氧气占21,那么臭氧层会覆盖整个行星,将紫外线辐射降低至地球表面的110——这对生命来说是“安全剂量”

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