水太多 水太多，也是一种“烦恼”

含水量高达50%的行星很难孕育生命？

长期以来，我们都认为水对生命非常重要，但是发现M型矮星的trapist-1系统中的行星可能因为含水量过高而不适合生命存在。尤其是能在大气中产生可探测信号的生命。这是一个“太过分”的经典案例。据估计，trapist-1附近行星上的水质量百分比为15%至50%(地球上仅为0.02%)。

紧密围绕trapist-1的七颗行星可能已经向内移动了一段时间，这影响了这些行星表面的水状态。

信用:美国航天局/JPL-加州理工学院

科学家发现，在距离地球约40光年的trapist-1轨道上的7颗地球大小的行星中，有3颗位于恒星的宜居带，其表面可能有流水，点燃了科学界的希望。

然而，尽管水的存在无疑增加了这些行星的可居住性，但并不一定使它们成为生命的避难所。

其实过量的水恰恰相反。亚利桑那州立大学和范德比尔特大学的科学家进行的新研究表明，TRAPIST-1系统实际上含有过量的水，这使得维持生命变得困难。

trapist-1的每颗行星都有地球那么大，而且紧密地聚集在一起。它们比水星离太阳更靠近主星。虽然这些系外行星的大小与地球相似，但密度要小得多。它们太轻了，不是石头做的；与其他类似大小的低密度行星不同，它们太致密，主要由大气气体组成。

亚利桑那州立大学的一名地球科学家在新闻发布会上说:“特拉普斯特-1的行星质量太小，容纳不下足够的气体来弥补密度的不足。”即使它们可以容纳气体，并弥补密度不足所需的气体量，这也会使地球膨胀得比我们看到的还要多。"

因为排除了岩石成分和大气气体成分，研究小组认为系统的主要成分很可能是水。然而，仍然不知道形成这些系外行星需要多少水。为了找到答案，研究小组的另外两名成员Unterborn和Alejandro Lorenzo开发了一个名为ExoPlex的软件，该软件将关于TRAPIST-1系统的所有可用数据合并到一个平台上。这个软件通过分析宿主恒星的化学成分和每颗行星的质量和半径，预测最里面的两颗行星(下图中的“B”和“C”)的水含量按质量计算不到15%，而最外面的两颗行星(“F”和“G”)的水含量按质量计算超过50%。要知道，地球上的水质量只有0.02%，可见差别那么大。

研究人员认为，trapist-1系统最内层的系外行星(标有“B”和“C”)约占水质量的15%，而外层行星“F”和“G”可能超过50%。太多的水可能会阻碍地球上生命的形成，而不是使其成为可能。

信用:美国航天局/JPL-加州理工学院

“我们通常把这个星球拥有液态水视为生命的开始。从地球上我们知道，地球主要由水组成，生命需要水才能生存。”范德比尔特大学的研究员娜塔莉·欣克尔(Natalie Hinkel)说，“然而，一个充满水的星球，或者水面上没有任何陆地，没有生命所必需的地球化学循环或元素循环。”

除了研究trapist-1星的可居住性，研究人员还研究了该系统的形成和演化。像trapist-1这样的恒星在形成后会逐渐达到最热最亮的状态，随着时间的推移会逐渐变暗。当trapist-1形成时，它的“冰带”(水开始变成冰的边界)也形成了。通过研究行星上的冰，研究人员确定，随着恒星老化和失去热量，TRAPPIST-1的“冰带”将向内移动，其行星也将如此。

人们认为，这颗行星最初是在比它现在的位置更远的地方形成的，然后经历了一个向内运动的过程。随着时间的推移，它们与宿主恒星之间的距离将会是它们最初形成时的近两倍，这将影响“冰带”落在哪一边。这一发现让我们深入了解了行星系统是如何随着时间的推移而演变的，以及行星上的水在宿主恒星的生命周期中是如何变化的。

虽然我们不太可能在行星TRAPPIST-1上发现生命迹象，但通过这项研究，我们对冰行星的形成以及在继续寻找生命的同时应该寻找什么样的恒星和行星有了更好的了解。

寻找可居住的系外行星仍然是令人兴奋和进步的。NASA即将推出的詹姆斯·韦伯空望远镜(JWST；；最近推迟)，以及凌星的地外行星调查卫星。他们将从一些以前未被注意到的细节中发现行星。但是，随着这些仪器的不断推出，我们也要记住，虽然有些东西是遥不可及的，但经过进一步的探索，我们可能会发现，好的东西太多，好的东西太多。

无尽的好奇心促使人们去探索新的世界，去寻找另一个“地球”，但更迫切和重要的是去关心人类现在居住的家园！

翻译:匡仁坤

校对:南柯亭

刘安排