一項最新研究顯示,在一些質量遠超地球的超級地球深處,可能隱藏著龐大的岩漿「海洋」,以出乎意料的方式產生強大行星磁場,從而為潛在外星生命提供關鍵保護。美國斯坦福大學主導的研究認為,這些隱藏的岩漿層有望像地球外核一樣,充當行星級「發電機」,抵禦來自恆星及宇宙空間的高能輻射與帶電粒子。在地球內部,液態鐵外核的對流運作產生所謂「磁渦電機」(dynamo)過程,生成並維持地球磁場。
然而,對體積更大、內部壓力更高的岩石行星而言,其鐵核可能已部分或完全固化,或處於不同物理狀態,使得傳統意義上的金屬核發電機難以穩定運轉。這意味著,若無其他機制介入,許多超級地球將缺乏強磁場屏障,亦即難以維持適合生命長期存活的表面環境。
基底岩漿海洋成關鍵
斯坦福大學地球與環境科學系副教授中島未來(Miki Nakajima)及其團隊在《天文學與天體物理學》期刊發表的論文中指出,行星深部一種被稱為「基底岩漿海洋」(basal magma ocean,BMO)的極高壓熔融層,或許可獨立維持行星磁場。這一岩漿海洋位於行星地幔底部,處於極端高壓、高溫環境。研究顯示,在這些條件下,原被視為絕緣體或弱導體的熔融岩石,其電導率會顯著提升,足以支撐一個可持續數十億年的行星級磁場。
「強磁場對行星生命的存活至關重要。」中島指出,但太陽系中大多數類地行星——如火星和金星——要麼已失去全球磁場,要麼從未形成穩定磁場,很大程度上因其核內缺乏足夠對流與能量條件。相對而言,許多超級地球因質量更大、內部壓力更高,不僅不可能在核內維持金屬態發電機,還可在深部岩漿海洋中藏有一套「岩漿發電機」,雙重機制共同提升行星宜居性的概率。 根據目前系外行星觀測結果,超級地球是銀河系中最常見的一類行星:它們體積通常為地球數倍,但小於海王星等冰巨行星,被普遍認為主要由岩石和金屬構成,擁有相對「堅實」的表面
,而非厚重大氣外殼。雖然這類行星並不存在於太陽系,但在許多宜居帶發現了超級地球的蹤影,它們表面理論上可存在液態水,因而長期被視為尋找地外生命的首要目標。研究團隊指出,要判斷這些行星是否真正「宜居」,磁場強度是與大氣維持、輻射屏蔽能力同等重要的關鍵指標。




