3月6日，新西蘭在3個小時內(nèi)發(fā)生了3次超過6級的地震。上個月，日本福島附近海域也發(fā)生了7.3級地震。
在地球上，地震已經(jīng)不是什么新鮮事了。雖然如此重大的地震發(fā)生頻率并不高，但是算上那些我們感受不到的地震，每年大概會發(fā)生500萬次！說到底，這些地震發(fā)生的主要原因，就在于地球的板塊運(yùn)動。但另一方面，也有一些科學(xué)家認(rèn)為，板塊運(yùn)動可能是孕育生命的重要原因。
有一個事實(shí)可能成為這個觀點(diǎn)的一個佐證：在太陽系中，地球是唯一擁有板塊運(yùn)動的行星。金星和火星都有小地球的稱號，但它們的板塊運(yùn)動早就結(jié)束了。為什么地球能夠集生命和板塊構(gòu)造兩大太陽系獨(dú)一無二的特性于一身呢？二者之間到底有沒有必然聯(lián)系呢？
答案是不知道，或者說不確定。但是，科學(xué)家們?nèi)匀粚r石行星的板塊構(gòu)造充滿了興趣，希望能夠在地球以外找到同樣擁有板塊構(gòu)造的天體，這既有助于了解它與生命的關(guān)系，也可以讓我們對板塊構(gòu)造本身有更多的了解。
然而，太陽系內(nèi)的其他巖石行星已經(jīng)被證明沒有板塊構(gòu)造，無奈之下，科學(xué)家們只能將希望寄托于系外行星上。
可是，系外行星實(shí)在是太遠(yuǎn)了，想要在幾光年甚至是幾十、幾百光年以外判斷一顆行星有沒有板塊構(gòu)造，可以說是巧婦難為無米之炊。不過事實(shí)證明，這可能只是因?yàn)檫€不夠巧。最近，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，一顆距離我們大約48.6光年的系外行星上，就很有可能和我們的地球一樣，具有著獨(dú)特的板塊構(gòu)造。
這顆行星名為LHS 3844b，在2018年的時候被NASA的凌日外行星勘測衛(wèi)星（簡稱TESS）發(fā)現(xiàn)。研究結(jié)果表明，它的半徑大約是地球的1.3倍，屬于一顆超級地球。不過它并不能孕育生命，因?yàn)樗嚯x宿主恒星僅有93萬公里，不足地月距離的3倍！因此，這顆公轉(zhuǎn)周期僅有11天的行星是一個酷熱的煉獄，表面環(huán)境十分恐怖。
毫無疑問，在如此近的距離之下，LHS 3844b已經(jīng)被宿主恒星潮汐鎖定，也就是其中一面永遠(yuǎn)朝向恒星，另一面永遠(yuǎn)處于黑暗中。在如此近的距離之下，它不太可能還保留自己的大氣層，而是光禿禿地暴露在太空中。
由于沒有大氣流動，因此LHS 3844b的兩個面有著恐怖的溫差。朝向恒星的一側(cè)可以高達(dá)800攝氏度，連金屬鋁都會融化；而黑暗側(cè)則接收不到光照，因此溫度竟然只有-250℃，也就是僅比絕對零度高了23.15K，連氧氣都會結(jié)冰。
然而，正是這樣的恐怖溫差，讓LHS 3844b成為了一顆非常引人關(guān)注的行星。來自于瑞士伯爾尼大學(xué)的天文學(xué)家Tobias Meier表示：“如此恐怖的溫差暗示我們，它很有可能對行星內(nèi)部材料的流動有著巨大的影響?！?/span>
他并不是隨口說的，而是和他的同事們根據(jù)行星的亮度和可能的溫度的相位曲線，同時以此為基礎(chǔ)進(jìn)行了一次復(fù)雜的計(jì)算機(jī)模擬，對可能的內(nèi)部材料以及熱源進(jìn)行建模，才得出了這個結(jié)論：在它的地表以下，可能有物質(zhì)在半顆星球的尺度上暗中流淌。
而且，LHS 3844b內(nèi)部，物質(zhì)的流動模式，甚至和地球還很不一樣。
研究人員進(jìn)行了大量的模擬，其中大部分結(jié)果都顯示：行星其中一側(cè)的內(nèi)部只有向上的流動，而另一側(cè)則是只有向下的。但在一些比較少的情況下，會出現(xiàn)完全相反的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象令科學(xué)家們非常意外，因?yàn)檫@和地球的板塊構(gòu)造有著明顯的區(qū)別。
同樣來自于伯爾尼大學(xué)的地球物理學(xué)家Dan Bower向我們解釋道：“根據(jù)我們經(jīng)常在地球上見到的情況，你可以推測：朝向太陽的較熱一側(cè)物質(zhì)會更輕，因此有向上的流動方向，反之亦然?！?/span>
在地球內(nèi)部，組成地幔的物質(zhì)的移動過程和溫度變化是息息相關(guān)的。當(dāng)巖漿變冷時，它就會變硬，流動性下降，密度也更高；而被加熱的一側(cè)巖漿則恰恰相反，流動性比較強(qiáng)，也更像液體。而隨著行星表面和地幔物質(zhì)的狀態(tài)出現(xiàn)變化時，板塊活動也會出現(xiàn)一些改變。
Bower繼續(xù)說道：“不管是處于行星的哪一側(cè)，只要物質(zhì)在向上流動，那么它的這一側(cè)就有可能出現(xiàn)此起彼伏的火山運(yùn)動。”
按照這個理論，那么LHS 3844b極有可能有半顆星球的表面都處于非常活躍的火山噴發(fā)狀態(tài)，遍布著各種各樣的火山，仿佛地獄一般。而相對應(yīng)的，由于另一側(cè)極其寒冷，因此也沒有什么火山，反而十分平靜。
這種上升流引發(fā)的火山，地球上也的確存在，比如冰島和夏威夷，但也僅限于這些比較特殊的地點(diǎn)。如果我們將尺度放大的話，就會發(fā)現(xiàn)這些模型中所模擬出來的板塊運(yùn)動和太陽系內(nèi)的所有天體都完全不一樣。因此，這很有可能意味著有一種我們此前完全不知道的板塊構(gòu)造存在。
Meier指出：“我們的模擬結(jié)果展示了這種板塊構(gòu)造模式可能帶來的結(jié)果，但是這需要通過更加詳細(xì)的觀測來證實(shí)。比如說，在更高分辨率的表面溫度分布地圖的幫助下，可以標(biāo)示出火山運(yùn)動中噴發(fā)氣體加強(qiáng)的區(qū)域，或者是檢測到火山噴發(fā)的氣體，而這也正是我們希望此后的研究所能夠幫助我們理解的東西。”
因此，想要了解LHS 3844b的表面到底有沒有如此劇烈的火山運(yùn)動以及地表之下的板塊構(gòu)造，我們需要下一代望遠(yuǎn)鏡更加精確的觀測結(jié)果。但不管怎么說，LHS 3844b都不可能孕育生命，它的表面溫度以及裸露的地表都會將生命扼殺在搖籃之中。
即便如此，對它的研究仍然具有重要的意義，這對于我們了解行星內(nèi)部構(gòu)造來說，也是一個絕佳的觀測對象。
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