科学家认为"冰冻地球"最可能的构成是一个与地球大小相似的岩石行星,其表面因接收恒星辐射较少而极度寒冷,但能否成为宜居世界高度依赖于大气层的成分。以最近发现的HD 137010 b为例,这颗距离地球约146光年的候选行星,为我们理解这类"冰冻地球"提供了具体蓝图。

地球的"冰冷兄弟"
HD 137010 b最引人注目的特点是与地球的相似性。它的半径约为1.06倍地球半径,仅比地球大6%左右,本质上是一个岩石质的世界。它的公转周期约为355天,几乎和地球的一年一样长。然而,它所环绕的恒星比太阳稍冷稍暗,导致它接收到的光和热只有地球的约30%。
这使得其表面平衡温度可能低至**-85°C**,比火星的平均温度还要寒冷。所以,它的基本构架是一个拥有类地轨道和尺寸,但位于恒星宜居带寒冷边缘的冰冻岩石星球。
大气:冰封与宜居的开关
这颗行星是永恒的冰封世界,还是潜在的宜居星球,几乎完全取决于它是否拥有大气层以及大气的具体成分。这是科学家分析中的核心变量。
- 如果大气稀薄或类似地球/火星:温室效应不足,表面将完全被冰覆盖,液态水难以存在,成为一个真正的"冰冻地球"。
- 如果拥有富含二氧化碳的浓厚大气层:情况则大不相同。二氧化碳等温室气体可以有效地锁住热量,形成强大的温室效应来弥补阳光的不足。模型显示,在这种条件下,HD 137010 b有**40%的概率落入"保守宜居带",甚至有51%**的概率落入更宽松的"乐观宜居带"。
这意味着其表面可能维持足够的温度,允许液态水以海洋或湖泊的形式存在。
研究团队模型展示,若行星有富含二氧化碳的大气层,有40%概率处于"保守宜居带",51%概率处于"乐观宜居带"。
换言之,大气成分是操控这颗星球命运的" thermostat"(恒温器)。一层厚实的二氧化碳"毯子",有可能将它从冰窖变成一个温和的、可能含水的世界。
等待确认的候选者
目前,关于HD 137010 b的所有推断都基于一次观测到的"凌日"事件(即行星从恒星前方经过),数据和推演成果还非常有限。科学家需要看到这种现象规律性地重复发生,才能最终确认它是一颗真正的行星,并进一步研究其大气。
未来的望远镜,如美国的"苔丝"(TESS)或欧洲的CHEOPS,可能会捕捉到它的后续动向。
这颗同时具备"类太阳恒星、地球大小、近地球年轨道"特征的罕见发现,就像宇宙递来的一个珍贵样本,让我们得以窥见类地行星在冰冷边缘的多样可能。










