保罗·萨特 是一名天体物理学家 纽约州立大学 石溪分校和熨斗研究所主办的 提问太空人 和 空间电台，和作者如何在太空模具。他为Space.com的 Expert Voices：观点和见解贡献了这篇文章。
天文学家继续在小小的红色恒星周围发现潜在的宜居世界。但是这些世界几乎可以肯定被潮汐锁定，行星的一侧一直面对着恒星。
这对这些外星球的生命构成了严峻的挑战，但是新的研究提出了一种使这些星球更均匀地冷却的方法：洋流绕地球旋转的速度快于它们自转的速度。
锁定它
我们在那里发现了许多系外行星。有了NASA的开普勒飞行任务（太空望远镜去世后，其数据库仍然硕果累累），该机构的过动系外行星勘测卫星和数十次地基飞行任务，天文学家们发现了一个又一个绕着地球运行的遥远恒星。最终目标是：找到一颗与地球类似的行星，并在适当的距离上绕太阳般的恒星运行，以使该行星从其恒星接收的热量足以融化冰块，但又不会太热，无法将其煮沸。
这是“宜居区域”，每个恒星周围的区域，液态水可以保持良好的液态。尽管我们还没有找到确切的地球副本，但我们已经接近：行星的大小大约与我们自己的大小相同，在宜居区域内运行，但围绕着矮小的红色矮星。
一方面，这是令人惊奇的，因为红矮星是迄今为止银河系中最常见的恒星，因此在许多宜居区域中必定有数十颗行星。但是另一方面，由于潮汐锁定技术，这让人感到沮丧。
当一个小物体绕着一个大物体运行时（例如，围绕地球的月亮或围绕恒星的行星），较大的物体将在较小的物体上引发潮汐。（从技术上讲，较小的物体也会在较大的物体上引起潮汐，但是它们并不那么重要，因此我们现在不必担心这一点。）随着这些潮汐肿块的出现，较小的物体将逐渐形成偏斜的偏好。 ：没有得到它想要的任何旧旋转，它将最终“锁定”。
这种锁定迫使小物体旋转以匹配其绕大物体的轨道。您可以通过看满月来看到结果：由于月亮被潮汐锁定在地球上，因此它始终向我们呈现出相同的面孔，直到太空时代我们才能够瞥见它的背面。
最佳轮换
潮汐锁定是一生的坏消息。如果您在一颗绕着红色矮星运行的行星上，那么它的光线是如此微弱，以至于您需要被砸向那颗恒星以进入其宜居区域。足够靠近以至于您将被整齐地锁定。这意味着地球的一侧将不断面对太阳，而另一侧将被锁定在永久性的午夜。
因此，即使平均而言，行星的温度可能会变弱，但一侧会太热而另一侧会太冷。
除非有一种方法可以将热量从热侧传递到冷侧。
由于地球的倾斜，我们的星球受到太阳的不均匀加热，因此，它试图通过风和洋流来平衡一切，而风和洋流不断地将热量从一个地方传导到另一个地方。
但是，为了有效地在经过潮汐锁定的行星上传递热量，这些洋流必须超级旋转-如果它们有可能使夜晚变暖并冷却白天，它们的移动速度必须比行星自身的旋转速度快。边。
超旋转在行星大气中已经众所周知。例如，金星的大气层每四地球天在地表附近鞭打一次，而地表本身则需要懒散的243天地球来完成一次旋转。土星最大的卫星土卫六可能具有超旋转的气氛。它甚至发生在地球上：赤道上方的高空风有时能够超旋转。
超级旋转的气氛很棒，但在传热方面，真正的问题不是空气，而是水。如果潮汐锁定的系外行星真正想要保持温和，它的洋流最好快速移动。
异国世界的物理学
这正是最近出现在预印本杂志arXiv上的一项新研究开始进行的研究。这项研究有一些好消息要报告：根据情况，潮汐锁定的系外行星有能力进行海洋超旋转。
根据这项研究，外星海洋中的超旋转最初是由强风驱动，然后被海洋中的深水波放大。这些波，称为开尔文波和罗斯比波，在包括地球在内的旋转行星上的任何海洋中都很常见，它们负责形成巨大的压力系统和射流。
在潮汐锁定的行星上，采用相同的物理原理，并且这些波彼此放大以驱动大量的水流，其速度比行星自身的旋转快。
研究人员发现，这些超旋转电流仅在赤道才有可能发生，并且自然会由于各种未知因素而变得混乱。举例来说，如果有足够大的大陆，它可以阻止当前的死角。如果行星倾斜或海洋太浅，这也可以防止发生超旋转。
但是，潮汐锁定的系外行星上的洋流超旋转当然是可能的，这可以缓解那些系外行星上任何关于外星生命的希望和梦想。他们的大气层和海洋越能在这些世界之间传递热量，生活就越有可能蓬勃发展。
了解更多：“潮汐锁定行星上的海洋超旋转”
