我们所知的生命可能需要闪电,因为它是行星用来创造复杂化学化合物的为数不多的能量来源之一。现在,新的研究发现,虽然闪电并不常见,但它可能发生在像我们最近的邻居比邻星b这样的潮汐锁定系外行星上。但潮汐锁定行星上闪电的特殊性质对它们孕育生命的能力构成了一些挑战。
典型的闪电可以达到高达30,000开尔文(超过50,000华氏度)的温度。这足以摧毁常见的气体并将其重新组合成新的化合物。在当今,闪电会分解分子氮和氧气,产生氮氧化物。
然而,在早期地球上——在由于光合作用而导致大气中氧气含量上升之前——闪电可能在创造许多前生物化合物(构成蛋白质的组成部分)方面发挥了关键作用。
我们不知道任何行星是否孕育生命。我们尚未找到一颗具有合适轨道围绕类太阳恒星的地球孪生星球,但我们已经接近了。以比邻星b为例,它是一颗围绕太阳系最近恒星运行的系外行星。它的大小与地球大致相同,并且以恰到好处的距离围绕恒星运行,可能支持液态水。
但比邻星是一颗红矮星,其亮度只有太阳的一小部分。比邻星b的轨道非常紧凑,一年只有11天。由于它靠近它的母恒星,比邻星b几乎可以肯定是被潮汐锁定的,这意味着它总是朝向恒星显示一个面,就像月球总是只朝向地球显示一个面一样。
由于其自转,我们的星球拥有丰富的气候系统。这种气候系统使得雷暴非常常见,全球每秒钟大约发生100次闪电。但是潮汐锁定的行星能产生雷暴吗?
为了回答这个问题,由英国布里斯托尔大学的丹尼斯·谢尔盖夫领导的一个研究小组,使用气候学家用来研究地球天气的同类模拟,创建了模拟潮汐锁定行星的大气模拟。今年四月,他们在《皇家天文学会月刊》上发表了他们的研究成果。