如果想找到支持生命的世界，应该把重点放在拥有大卫星的小行星上

做任何事情都没有完美的方法，包括寻找系外行星。每一种行星搜寻方法都有某种缺陷。我们使用凌日法发现了大多数系外行星，这种方法偏向于较大的行星。离恒星更近的大行星阻挡了更多的光，这意味着我们更容易探测到大行星在其恒星前的凌日，而不是探测到小行星。

这是一个问题，因为一些研究表明，支持生命的行星更有可能像地球一样小。这都是因为卫星和流的不稳定性。

以我们的月球为例。虽然对月球的各个方面及其作用还没有达成共识，但有证据表明，它有助于使地球上的生命成为可能，并帮助生命维持了这么长时间。作为天然卫星，它是巨大的。在我们太阳系大约300颗（还在不断增加）卫星中，月球是第五大卫星。但这并不能说明它与地球的关系。

月球的直径约为地球直径的四分之一，质量约为地球的1.2%。太阳系中比月球大的四颗天然卫星围绕着气态巨行星木星和土星运行。与它们的行星相比，那些卫星很小。

这意味着，月球对地球的影响与其他卫星对其行星的影响不同。

月球稳定了地球的轨道倾斜，这有助于保持气候稳定，使生命蓬勃发展，生物体能够适应。它产生潮汐，这可能在核酸和生命的形成中发挥了作用。月球甚至可能帮助地球维持其保护磁层。不管怎样，如果没有巨大的月球，地球将是一个非常不同的地方。

发表在《行星科学杂志》上的一项新研究表明，如果我们想找到支持生命的世界，我们应该寻找小行星，因为小行星更有可能拥有更大的卫星。这项研究的标题是“流不稳定性在月球和系外月球形成过程中的有限作用”。主要作者是罗彻斯特大学地球与环境科学助理教授中岛美树。

“与地球大小相似的相对较小的行星更难观测，它们并不是寻找卫星的主要焦点，”主要作者中岛美树说。“然而，我们预测这些行星实际上是拥有卫星的更好候选者。”

月球形成的主要理论是大碰撞假说。它说，在地球非常年轻的时候，大约45亿年前，一颗名为忒伊亚的火星大小的原行星撞击了地球。这次碰撞形成了一个围绕地球旋转的熔岩环。一些落回地球，其余的合并成月球。对此仍有很多争论，但这是主流理论。

这就是流不稳定性的来源。

但这项新研究质疑了流不稳定性在月球形成中的作用。一些科学家认为行星的形成和月球的形成是一样的。然而，尽管流的不稳定性对行星的形成很重要，但对于像地球这样的大型卫星的形成可能不是这样，而大型卫星有助于使行星适合居住。

在他们的研究中，中岛美树和她的同事使用模拟来检查流不稳定性在月球形成中的作用。流不稳定性描述了阻力对原行星盘中物质吸积的影响，从而导致了星子的产生。在圆盘内部，阻力迅速驱使固体颗粒自发地集中成团块。然后，这些团块会坍缩形成星子。

问题是，流不稳定性在行星周围卫星的形成中起着同样的作用吗？在这种情况下，圆盘不是原行星盘，而是碰撞产生的碎片盘。

作者在他们的论文中写道：“在这里，我们首次研究了月球形成盘中流不稳定性的影响，并发现这种不稳定性可以快速形成约100公里大小的小卫星。然而，这些小卫星还不够大，无法避免强大的阻力，它们仍然会很快落到地球上。”

研究人员在他们的文章中写道：“一旦圆盘足够冷却，圆盘的蒸汽质量分数变得很小，这些小卫星就会进一步生长。然而，到这个时候，圆盘质量的很大一部分已经损失了，剩下的圆盘只能形成一个小月球。”

要形成像地球这样的大卫星，碰撞的能量必须低于大得多的行星之间的碰撞。如果忒伊亚的质量更大，撞击产生的热量就会形成一个完全蒸发的圆盘。只有更小的卫星才可能在这样的圆盘上形成。

研究人员认为，流的不稳定性可能无助于在富含蒸汽的圆盘上形成大型卫星。像地球的月球这样的小卫星，可能是生命所必需的，可能只形成于缺乏蒸汽的圆盘上。更大质量的行星有更多的能量碰撞，从而产生富含蒸汽的圆盘。较小的行星有缺乏水蒸气的圆盘，在那里可以形成较大的卫星。

所以，如果我们想找到支持生命的行星，那就应该寻找更有可能形成更大卫星的小世界。

作者总结道：“我们发现流不稳定性在撞击引起的圆盘中卫星形成中的作用有限，而它在行星形成过程中起着关键作用。”

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