液態水是生命的基本成分之一。但新的研究表明，即使沒有附近恆星的溫暖，在黑暗的星際空間中漂流的世界仍然可能適合居住。
來自卓越群聚起源和慕尼黑路德維希馬克西米利安大學 (LMU) 馬克斯普朗克地外物理研究所 (MPE) 的科學家團隊發現，繞著自由漂浮行星運行的衛星可能能夠維持液態水海洋 43 億年。研究人員表示，濃密的氫大氣層與潮汐加熱相結合，可以使這些遙遠的衛星保持足夠的溫暖，以便生命在很長一段時間內發展和進化。
流氓行星和流浪衛星
行星系統通常是在混亂的環境中形成的。在發展的早期階段，巨行星可能會危險地彼此靠近，有時甚至將周圍的世界完全從太陽系中剔除。這些外圍世界被稱為自由漂浮行星（FFP）或流浪行星，因為它們穿過銀河係而不繞著恆星運行。
慕尼黑大學物理學家 Giulia Roccetti 博士領導的先前研究表明，從系統中噴射出來的巨行星在被噴射到深空後可能仍然保留著一些衛星。
儘管衛星能夠倖存，但它們的軌道可能會發生巨大變化。它們不是沿著近乎圓形的路徑移動，而是經常沿著非常拉長的軌道繞著行星運行。
潮汐變暖可以讓海洋保持溫暖
隨著這些衛星在每個軌道上距離行星越來越近，它們不斷受到強大引力的拉伸和擠壓。這種反覆彎曲透過摩擦產生內部熱量，這個過程稱為潮汐加熱。
研究人員發現，即使在極冷的星際空間中沒有陽光，這種熱量也足以防止表面海洋結冰。
這些熱量是否被困在地表附近取決於大氣。
在地球上，二氧化碳是一種重要的溫室氣體，有助於保留熱量。先前的研究表明，富含二氧化碳的大氣層可能在長達 16 億年的時間裡都具有系外衛星的宜居條件。但在流浪行星周圍的冰凍環境中，二氧化碳最終會凝結並失去大部分暖化潛力。
氫氣氣氛會吸收熱量
為了解決這個問題，研究人員研究了富氫大氣。
氫分子通常允許紅外線輻射輕鬆穿過。然而，在非常高的壓力下，氫分子之間的碰撞會產生暫時的分子相互作用，以吸收和捕獲熱輻射。這種效應稱為碰撞吸收。
由於氫在極低的溫度下保持穩定，研究人員發現它可以充當這些衛星周圍的有效隔熱毯，有助於將熱量保留數百萬年。
生命起源的線索
這些發現也可能有助於了解生命最初是如何在地球上出現的。
「我們與 Dieter Braun 教授團隊的合作幫助我們認識到生命的搖籃不一定需要太陽，」David Dahlbüdding 博士說。慕尼黑大學研究員和該研究的主要作者。 “我們發現這些遙遠的衛星與早期地球之間存在明顯的聯繫，其中高濃度的氫可能通過小行星撞擊為生命創造了條件。”
研究人員也認為潮汐力可以引起顯著的化學活動。月球的不斷拉伸和壓縮會導致重複的乾濕循環，其中水反覆蒸發和凝結。科學家相信這些循環可以幫助創造生命所必需的複雜分子。
整個銀河係都可以居住的隱藏世界
根據天文學家的說法，流氓行星在銀河系中可能很常見。一些估計表明，我們銀河系中自由漂浮的行星可能與恆星一樣多。
如果其中許多行星也擁有衛星，那麼生命可能存在的環境數量可能比之前想像的要多得多。新的研究表明，宜居世界可能根本不需要陽光，即使在太空最黑暗的區域，生命也能形成並生存。
