你是這個星球上最早的智慧生物，浸泡在溫暖的海水中，使用原始的雙眼掃視四周。一輪巨大的橘紅色太陽半沉在地平線下，冰冷刺骨的風(fēng)從背后吹向太陽的方向。海面上流動著高聳的冰山，大量飛鳥在其上停歇。日復(fù)一日，太陽永遠固定在地平線上，冰川和冷風(fēng)源源不斷地從星球黑暗的一側(cè)涌來。

在陸地上，冰川活動雕刻出崎嶇的地貌，山脊的一側(cè)永遠沐浴在陽光下，而另一側(cè)則永遠陰暗干旱。在山的向陽面，海洋輸送來的水汽因為地勢抬升形成充沛的降雨，植被郁郁蔥蔥。

這似乎是天馬行空的想象，但并不是沒有根據(jù)：有這樣一種奇特的行星類型——眼球行星。

（一種眼球行星的構(gòu)想）

這些行星如此接近它們的恒星，以至于被潮汐鎖定，形成了一面永久的白晝，而另一面則陷入無盡黑夜。如果眼球行星環(huán)繞紅矮星運行，它們可能會位于宜居帶內(nèi)。這是因為紅矮星的表面溫度較低，宜居帶距離恒星較近。

在過去的三十年里，隨著系外行星的發(fā)現(xiàn)不斷增加，天文學(xué)家逐漸意識到，眼球行星在宇宙中可能比我們想象的更加普遍。各種類型的行星都有可能呈現(xiàn)出這種獨特的眼球形態(tài)。其中一些令人矚目的發(fā)現(xiàn)包括比鄰星b、LHS 1140b和TRAPPIST-1e。例如，最近韋布空間望遠鏡對LHS 1140b的最新觀測結(jié)果表明，這是一顆擁有富氮大氣的溫帶水世界。而比鄰星b則是一顆位于比鄰星宜居帶內(nèi)的眼球行星。2017年一篇發(fā)表在《天體生物學(xué)》上的研究模擬了比鄰星b在多種條件下的潛在氣候，研究人員得出結(jié)論，如果比鄰星b的大氣與現(xiàn)代地球相似，它可能擁有宜居氣候，并且其廣闊的開放海洋區(qū)域或許延伸至夜晚的一側(cè)。

眼球行星

決定命運的小細(xì)節(jié)

眼球行星能否承載生命，需要滿足很多苛刻的條件。首先，行星上的水資源必須能挺過恒星熾熱明亮的早期階段。強烈的恒星活動可能會使所有正在演化的行星變得像金星一樣，任何早期的海洋早已蒸發(fā)殆盡。

其次，大氣層必須有足夠的補充來源。NASA戈達德太空飛行中心的系外行星專家Avi Mandell指出，“大氣層總是會被侵蝕一些——地球也一直在因為太陽的作用而損失大氣層。”如果大氣層不能迅速從行星內(nèi)部泄漏的氣體中得到補充，那么維持生命所需的化合物可能會喪失，甚至整個大氣層都會蒸發(fā)。

如果這些條件都滿足，有兩種情況可能支持生命。第一種情況是，白晝面可能是極端的沙漠條件，而夜晚面則是冰凍的世界。光暗交界處可能是潛在生命的庇護所，因為那里可能存在液態(tài)水。

（眼球星球的白晝面可能是一望無際的沙漠）

（一面干旱的眼球星球）

第二種情況是，如果海洋和大氣層能有效分配熱量，星球的大部分區(qū)域都會變得宜居。光照地帶的蒸發(fā)作用和空氣受熱上升，可能會形成低氣壓帶，類似于地球上的熱帶氣旋，把背光面的冷空氣吸引過來，降低光照區(qū)域的平均溫度。海洋洋流在這種行星上也會發(fā)揮關(guān)鍵作用。盡管黑暗面缺乏直接的陽光照射，但通過熱鹽環(huán)流，來自光照面的溫暖海水可以攜帶熱量和營養(yǎng)物質(zhì)流向黑暗面。這種傳輸機制使得黑暗面的海洋也能夠保持適宜的溫度和豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，為生物的生存提供了必要條件。

（熱帶氣旋將冷空氣向高溫地區(qū)輸送）

眼球行星

生物

我們不妨想象一下類地眼球行星的生態(tài)圈：這里的生物都將展示出極強的光適應(yīng)性變異，根據(jù)地區(qū)太陽高度角的變化而各有不同。光強度高的地區(qū)，長時間光照再帶來穩(wěn)定能量來源的同時會導(dǎo)致葉片過熱、脫水和光氧化損傷，因此這里的植物演化出了多層次的葉片結(jié)構(gòu)，上層的葉片寬大而薄，用于最大化捕捉不間斷的陽光，下層葉片則利用柔和光線繼續(xù)光合作。他們擁有驚人的快速生長和修復(fù)能力，并且生殖器官持續(xù)處于活躍狀態(tài)：永遠掛滿鮮艷的花朵和成熟的果實。一些植物可能會進化出特定的光合作用機制，適應(yīng)特定光強和波長的光線，從而在生態(tài)位中占據(jù)優(yōu)勢，葉片也呈現(xiàn)出多彩的顏色。

在晝夜線附近永遠處于夕陽狀態(tài)的區(qū)域，動物們大而明亮的眼睛中擁有高密度的視桿細(xì)胞，使它們即便在黃昏的微光中也能看得清晰。它們的體表多為柔和的橙色、紅色和棕色，實現(xiàn)高度的環(huán)境偽裝，從而躲避捕食者或接近獵物。

沒有了黑夜的保護，睡眠行為是致命的，這里的生物通過優(yōu)化細(xì)胞修復(fù)和代謝過程，能夠在持續(xù)的光照環(huán)境中保持高效運作，而無需通過睡眠來恢復(fù)體力和鞏固記憶。夕陽的持續(xù)光照雖然不如正午的太陽那樣熾烈，但仍然會帶來一定的熱量，因此這些動物發(fā)展出了卓越的熱管理能力。它們的皮膚和鱗片結(jié)構(gòu)特殊，具有高度反射性，能夠有效反射和散熱，幫助保持體溫平衡。一些動物還進化出了生物發(fā)光器官，產(chǎn)生與環(huán)境光相反差的藍綠色光芒，用于吸引配偶、迷惑獵物或發(fā)出警示信號。

眼球行星

大陸漂移抹除海洋或陸地

海陸時代二元化

類似地球的巖石行星常有板塊構(gòu)造運動。板塊可以分為海洋板塊和較厚的陸地板塊，這些板塊在軟流圈之上運動，由地幔熱柱產(chǎn)生的驅(qū)動力推動而漂移。在地球上，海洋和陸地大多時候同時存在，但在眼球行星上，如果陸地板塊漂移至僅有的無冰蓋區(qū)域，將抹除星球上的海洋；反之，則會出現(xiàn)整個星球不存在無冰蓋覆蓋的陸地的情況。

陸地消失時，陸生動物將面臨大面積滅絕的風(fēng)險。那些能夠適應(yīng)極端環(huán)境、在僅存的島嶼上生存的物種，或那些能夠在冰川和海洋交接帶生存的物種，有可能繼續(xù)生存下來。某些大型植物或浮動的藻類也可以形成漂浮的“島嶼”，供動物棲息和覓食。某些陸生動物則可能進化出適應(yīng)海洋生活的特性，如能夠長時間在水中生活或捕食的能力。

（只有海洋的眼球星球）

相反，沒有無冰的海洋時，海洋生物將面臨大面積滅絕的風(fēng)險。失去了液態(tài)水環(huán)境，海洋生物無法生存。只有那些能夠適應(yīng)極端寒冷條件的生物，或能夠在冰層下的少量液態(tài)水中找到棲息地的物種，才有可能存活。同樣的，某些海洋生物可能會進化出兩棲特性，從而在陸地上或冰層上生存。

（兩棲動物）

總之，眼球行星是一個極具吸引力的研究對象。本文中提出的許多設(shè)想，隨著科技的進步和觀測手段的不斷提升，有望在不久的將來得到驗證，揭開更多關(guān)于這些奇特行星的奧秘。詹姆斯-韋布太空望遠鏡計劃觀測更多的眼球行星，并詳細(xì)分析它們的大氣成分、表面條件和潛在的宜居性。行星科學(xué)家們也將通過模擬實驗和計算機模型，深入研究眼球行星上的氣候模式、洋流循環(huán)和大氣演化。

作者：楊承霖

校對：牧夫天文校對組

后期：胡永葳

責(zé)任編輯：王啟儒

來源：牧夫天文

原標(biāo)題：眼球行星，F(xiàn)inal

編輯：阿泊