宜居的卫星

经常读我的文章的朋友们应该知道，科学家心中太阳系最有可能孕育地外生命的天体，绝不是月球或者火星，而是太阳系的几颗卫星——木卫二、土卫二以及土卫六。

这里面，土卫六的情况比较特殊，它的表面可能有大量的有机物湖泊，虽说是液体，但温度非常低。如果能够孕育生命，那可能是另外一种形式的生命，与地球生物不太相同。

而木卫二和土卫二就不同了，如果它们真的孕育了生命，即使不同，但形式上或许和地球生物类似。因为它们所拥有的，就是和地球一样的液态水形成的海洋。

（图片说明：土卫二）

由于距离太阳非常遥远，木卫二和土卫二表面的温度都非常低，最高也远远不到-100℃。如果你来到这两颗卫星上，会看见死寂的冰封世界。但是，在它们的表面之下，却隐藏着地下的液态海洋，甚至储水量可能都超过了地球。

表面如此寒冷的卫星，为何能够在地下拥有适宜的温度呢？

冰封世界的海洋

这是因为在公转的过程中，它们会受到行星提供的潮汐力变化。这种潮汐力不断地拉伸和挤压卫星内部的物质，导致这些物质始终能够保持一定的能量，最终将能量转化为热量，溶解了地下的水冰。

（图片说明：木卫二拥有一个地下液态海洋）

同样是在这种能量之下，更深处的熔岩可能也会在海底喷发出来，形成海底热液。这种热液含有一些可供一些特殊生物进行能量转化的化学物质，从而支持生命生存。在我们的地球海底，就有这样的海底生物。

你会发现，根据这样的机制，这样的生物并不需要阳光，就能够出现，而且活得很好。

那么，相同的机制，是否有可能在系外卫星上也上演呢？

（图片说明：系外卫星假想图）

答案是肯定的，或者说我们目前找不到什么理由来推翻这样的猜测。诚然，在拥有宿主恒星的系外行星周围，可以有这样的系外卫星。既然不需要阳光，那么即使是没有宿主恒星的流浪行星，也可以给自己的卫星提供能量，从而作为孕育生命的保障。

诚然，以这样的方式孕育生命，比地球上孕育生命要更加困难。但如果基数足够大，那么即使是小概率事件，也有可能真实发生。那么，银河系内，到底有多少这样的流浪行星呢？

说起来，流浪行星的寻找确实非常困难。目前发现的系外行星，基本上都是靠它们与宿主恒星之间的相互作用来寻找的。对于流浪行星，这样的手段就行不通了。再加上它们本身不发光，就更难观测到了。

（图片说明：微引力透镜效应可以找到流浪行星）

目前来说，比较行得通的方法，就是流浪行星产生的微引力透镜效应，也就是凭借其质量对遥远天体的光线造成扭曲，从而被我们发现。根据现有的研究，科学家认为，银河系中流浪行星非常多，如果要求它们的质量和木星相似，那么数量应该和恒星数量差不多，也就是至少1000亿颗！

虽然目前我们并没有真的观测到这些流浪行星周围的系外卫星，但考虑到太阳系内广泛存在的卫星，我们推测存在“流浪行星卫星”的情况也是合情合理的。接下来的问题就是，这样的卫星需要满足什么样的条件，才能够实现孕育生命这种极小概率的事件呢？

（图片说明：流浪行星）

智利康塞普西翁大学的天文学家Patricio Javier Ávila最近带领着一支科学家团队进行了一次模拟，试图寻找生命的可能。

他们设定，流浪行星的质量要达到木星的级别，也就是属于气体巨星。而它周围的卫星也要满足相对比较苛刻的条件，比如质量和地球差不多，还要拥有自己的大气层，同时大气中90%的部分是二氧化碳，10%是氢气。

（图片说明：系外卫星上可能真的有水）

为何要是这两种气体呢？首先是它们比较简单，尤其是氢，宇宙中含量非常丰富。其次，在宇宙辐射的作用下，它们是有机会产生化学反应，形成水的。在这种情况下，能够产生的水量将是地球海洋的1/10000，不过在大气中的含量将会比地球大气层高出100倍。根据研究人员的分析，这样的含量已经足够孕育生命了。

如何让这些水保持液态，是问题的关键。首先是大气中高含量的二氧化碳，它可以产生温室效应，尽可能减少行星热量的散失。而旁边像木星一样巨大的行星，也会给这颗系外卫星提供强大的潮汐力，这是为水的保温提供主要能量的来源。在这种情况下，系外行星就能够拥有稳定的液态水了。

（图片说明：流浪行星和系外卫星）

虽然这样的条件确实有点苛刻，但至少概率不是0，这就已经很好了。

研究人员在论文中指出：“系外卫星表面水的出现，再加上大气层的作用使其保持在熔点以上，为前生物化学的进行提供了基础。有了这些保障，如果轨道的参数也能够稳定在确保潮汐力能够持续加热的条件下，只要水能够形成，就可以在整个系统演化过程中保持液态，为生命的出现创造绝佳的环境。”

这样的发现，让原本我们认为绝不可能出现生命的地方重现了生机，增加了银河系内出现生命的可能，这对于我们来说无疑是一个好消息。

（图片说明：《流浪地球》情节）

与此同时，这或许也给了我们一个“借鉴”。如果未来真的上演《流浪地球》的剧情，或许我们可以带着木星一起流浪……