洋流，季风？该如何使潮汐锁定的星球变失宜居？

神舟２号

高速运行的洋流能否中和存在极端气象的系在行星？
高转速可以使被潮汐锁定的星球变失宜居


在迷信家的形容中，比邻星b 有近似于地球的大小，同时它沿着红矮星——比邻星轨道上的“宜居带”内运行。然而比邻星b似乎被潮汐锁定了，由于它老是以同一面朝向它的宿主星。（图片源自：ESO/M. Ko妹妹esser）
天文学家们始终在小小的白色恒星左近寻觅可能存在的宜居星球。然而那些星球简直都是被潮汐锁定的，由于它们老是用相反的一面朝着它们的宿主星。
这些迹象标明了想要在那些外星球上生存是非常难题的，然而最新的钻研可能发现了使那些星球降温的办法：让那些星球上的陆地活动速度高于它们的自转速度。


把它锁住
咱们曾经那颗红矮星左近发现了少量的系在行星。在NASA的开普勒方案（这个方案由凌星系在行星巡天卫星和少量地基方案组成）的帮忙下（它的数据库在天文望远镜废弃后依然由充裕），天文学家经过在运转轨道上绕行来探究那些远间隔行星，终究目的就是：找到一颗环抱类太阳恒星运行的类地行星，与此同时它们之间的间隔必需足够适合，这颗恒云集发的热量足以消融行星上掩盖的冰，但又不至于把冰整个消融蒸发。


这就是所谓的“宜居带”，位于宜居带的行星上的液体可以维持在一种良性循环的形态。只管咱们尚无找到彻底像地球那样合适咱们生存的星球，但咱们找到了一颗相似的：这些行星和地球差未几大，在宜居带内绕行，不同的是它们环抱一颗红矮星运行。
使人感到惊奇的是，红矮星是目前在星系中最广泛的恒星，因此咱们一定能在泛滥红矮星的宜居带处发现少量行星，但与此同时这些行星得多都是被潮汐锁定的，这也让人感到懊丧。
当一个小的星体凑近大的星体时（就比如月球环抱地球运行，行星环抱恒星运行），偏大的星领会在小的星体上诱发潮汐景象（严格意义下去说，小星体也能在大星体上引发潮汐，但它们简直是微乎其微的，咱们没有须要去关注）。当那些潮汐汇聚在一同时，小的星领会逐步呈现出一种不屈衡的形态：不是恢复到以往正常的自转形态，而是趋势于“被锁定”。这类锁定形态会迫使小星体在特定的轨道上环抱大星体运行。这类景象就比如咱们所看到的满月，在满月时月球就被地球潮汐锁定了，它老是以相反的一面朝向地球，而且直到宇宙终结咱们也不成能一睹月球反面的真容。


最优的自转形态
潮汐锁定是咱们目前已知最坏的状况了。假如你身处于一颗环抱红矮星公转的行星，来自红矮星的光照太强劲了，强劲到简直只要贴着这颗红矮星能力使这颗行星发生宜居带，然而太近的间隔象征着你会潮汐锁定的景象影响到，也就是说在这类状况上行星的一面会始终面对着恒星，而另外一面会堕入长夜的形态。
总而言之，即便这个星球总体的均匀气温是合适人寓居的，它的一面也会过于酷热而另外一面会过于冰冷。
除非有把热量从酷热地域转移到冰冷地域的办法。


因为地球自带歪斜角度，它不克不及够平均地从太阳获取热量，只管如斯，它能经过季风和洋流运输热量来使气象变得适宜。
然而假如要在一个潮汐锁定的星球上高效地传递热量，季风和洋流就必需维持高速运行的形态——假如想要中和两极分化重大的气象，它们的运行速度就必需快于星球自转速度。
这类高速运行的景象外行星大气中经常产生。举个例子，当金星破费243个地球日慢悠悠自转一圈的同时，其大气每四个地球日就环抱外表流通一圈。土卫六，土星最大的一颗卫星，颇有可能具备一个高速运行的大气环境。关于地球来讲也是如斯：赤道上方的高气压也可以达到一种高速运行的形态。


高速运行的大气掩盖面很广，然而事实上它经过水而不是大气来传递热量。假如一颗被潮汐锁定的系在行星想要维持温和的气象，那末它的洋流也同时需求呈现一种高速运行的形态。
系外星球上存在的物理景象
比来，一篇被登载在arXiv上的新论文陈说了一些对系外星球的探究与播种。这篇新论文给咱们带来了一些好动静：一些系在行星处于潮汐锁定环境中的同时发生了高速运行的洋流。按照这篇论文来看，这些系在行星上存在的高速运行的陆地最开始是由猛烈的风惹起的，紧接着又和陆地深处的洋流相遇，造成进一步扩增。在一些存在自转景象的星球上，这些耦合波是很常见的，地球也不例外。这些耦合波中蕴含着微小的压力和洪流。


在一颗被潮汐锁定的星球上，耦合波的景象一样也存在。这些海浪相遇后互相作用，进一步惹起更大更高流速的波浪，这类波浪的运行速度远高于星球的自转速度。
钻研标明这些高速运行的洋流只会泛起在中纬线左近，但与此同时这些洋流零碎也会被各种不出名要素破坏。举个例子来讲，假如洋流途径一个面积大到足以使它住手运行的大陆，那末洋流就会被大陆一点点消磨直至完全隐没。假如星球自身歪斜角度太大了或者陆地深度缺乏，也会致使洋流无奈造成。


只管如斯，高速运行的洋流也是有可能泛起在被潮汐锁定的星球上的，只要存在这样的洋流，这些系在行星才有孕育外星生命的可能性。星球的生命力能有多旺盛，取决于它运输大气和洋流的才能。
BY:Paul Sutter
FY: 冬逝
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