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作者：杨承霖

校对：牧夫天文校对组

后期：胡永葳

责任编辑：王启儒

你是这个星球上最早的智慧生物，浸泡在温暖的海水中，使用原始的双眼扫视四周。一轮巨大的橘红色太阳半沉在地平线下，冰冷刺骨的风从背后吹向太阳的方向。海面上流动着高耸的冰山，大量飞鸟在其上停歇。日复一日，太阳永远固定在地平线上，冰川和冷风源源不断地从星球黑暗的一侧涌来。

在陆地上，冰川活动雕刻出崎岖的地貌，山脊的一侧永远沐浴在阳光下，而另一侧则永远阴暗干旱。在山的向阳面，海洋输送来的水汽因为地势抬升形成充沛的降雨，植被郁郁葱葱。

这似乎是天马行空的想象，但并不是没有根据：有这样一种奇特的行星类型——眼球行星。

（一种眼球行星的构想）

这些行星如此接近它们的恒星，以至于被潮汐锁定，形成了一面永久的白昼，而另一面则陷入无尽黑夜。如果眼球行星环绕红矮星运行，它们可能会位于宜居带内。这是因为红矮星的表面温度较低，宜居带距离恒星较近。

在过去的三十年里，随着系外行星的发现不断增加，天文学家逐渐意识到，眼球行星在宇宙中可能比我们想象的更加普遍。各种类型的行星都有可能呈现出这种独特的眼球形态。其中一些令人瞩目的发现包括比邻星b、LHS 1140b和TRAPPIST-1e。例如，最近韦布空间望远镜对LHS 1140b的最新观测结果表明，这是一颗拥有富氮大气的温带水世界。而比邻星b则是一颗位于比邻星宜居带内的眼球行星。2017年一篇发表在《天体生物学》上的研究模拟了比邻星b在多种条件下的潜在气候，研究人员得出结论，如果比邻星b的大气与现代地球相似，它可能拥有宜居气候，并且其广阔的开放海洋区域或许延伸至夜晚的一侧。

眼球行星

决定命运的小细节

眼球行星能否承载生命，需要满足很多苛刻的条件。首先，行星上的水资源必须能挺过恒星炽热明亮的早期阶段。强烈的恒星活动可能会使所有正在演化的行星变得像金星一样，任何早期的海洋早已蒸发殆尽。

其次，大气层必须有足够的补充来源。NASA戈达德太空飞行中心的系外行星专家Avi Mandell指出，“大气层总是会被侵蚀一些——地球也一直在因为太阳的作用而损失大气层。”如果大气层不能迅速从行星内部泄漏的气体中得到补充，那么维持生命所需的化合物可能会丧失，甚至整个大气层都会蒸发。

如果这些条件都满足，有两种情况可能支持生命。第一种情况是，白昼面可能是极端的沙漠条件，而夜晚面则是冰冻的世界。光暗交界处可能是潜在生命的庇护所，因为那里可能存在液态水。

（眼球星球的白昼面可能是一望无际的沙漠）

（一面干旱的眼球星球）

第二种情况是，如果海洋和大气层能有效分配热量，星球的大部分区域都会变得宜居。光照地带的蒸发作用和空气受热上升，可能会形成低气压带，类似于地球上的热带气旋，把背光面的冷空气吸引过来，降低光照区域的平均温度。海洋洋流在这种行星上也会发挥关键作用。尽管黑暗面缺乏直接的阳光照射，但通过热盐环流，来自光照面的温暖海水可以携带热量和营养物质流向黑暗面。这种传输机制使得黑暗面的海洋也能够保持适宜的温度和丰富的营养物质，为生物的生存提供了必要条件。

（热带气旋将冷空气向高温地区输送）

眼球行星

生物

我们不妨想象一下类地眼球行星的生态圈：这里的生物都将展示出极强的光适应性变异，根据地区太阳高度角的变化而各有不同。光强度高的地区，长时间光照再带来稳定能量来源的同时会导致叶片过热、脱水和光氧化损伤，因此这里的植物演化出了多层次的叶片结构，上层的叶片宽大而薄，用于最大化捕捉不间断的阳光，下层叶片则利用柔和光线继续光合作。他们拥有惊人的快速生长和修复能力，并且生殖器官持续处于活跃状态：永远挂满鲜艳的花朵和成熟的果实。一些植物可能会进化出特定的光合作用机制，适应特定光强和波长的光线，从而在生态位中占据优势，叶片也呈现出多彩的颜色。

在昼夜线附近永远处于夕阳状态的区域，动物们大而明亮的眼睛中拥有高密度的视杆细胞，使它们即便在黄昏的微光中也能看得清晰。它们的体表多为柔和的橙色、红色和棕色，实现高度的环境伪装，从而躲避捕食者或接近猎物。

没有了黑夜的保护，睡眠行为是致命的，这里的生物通过优化细胞修复和代谢过程，能够在持续的光照环境中保持高效运作，而无需通过睡眠来恢复体力和巩固记忆。夕阳的持续光照虽然不如正午的太阳那样炽烈，但仍然会带来一定的热量，因此这些动物发展出了卓越的热管理能力。它们的皮肤和鳞片结构特殊，具有高度反射性，能够有效反射和散热，帮助保持体温平衡。一些动物还进化出了生物发光器官，产生与环境光相反差的蓝绿色光芒，用于吸引配偶、迷惑猎物或发出警示信号。

眼球行星

大陆漂移抹除海洋或陆地

海陆时代二元化

类似地球的岩石行星常有板块构造运动。板块可以分为海洋板块和较厚的陆地板块，这些板块在软流圈之上运动，由地幔热柱产生的驱动力推动而漂移。在地球上，海洋和陆地大多时候同时存在，但在眼球行星上，如果陆地板块漂移至仅有的无冰盖区域，将抹除星球上的海洋；反之，则会出现整个星球不存在无冰盖覆盖的陆地的情况。

陆地消失时，陆生动物将面临大面积灭绝的风险。那些能够适应极端环境、在仅存的岛屿上生存的物种，或那些能够在冰川和海洋交接带生存的物种，有可能继续生存下来。某些大型植物或浮动的藻类也可以形成漂浮的“岛屿”，供动物栖息和觅食。某些陆生动物则可能进化出适应海洋生活的特性，如能够长时间在水中生活或捕食的能力。

（只有海洋的眼球星球）

相反，没有无冰的海洋时，海洋生物将面临大面积灭绝的风险。失去了液态水环境，海洋生物无法生存。只有那些能够适应极端寒冷条件的生物，或能够在冰层下的少量液态水中找到栖息地的物种，才有可能存活。同样的，某些海洋生物可能会进化出两栖特性，从而在陆地上或冰层上生存。

（两栖动物）

总之，眼球行星是一个极具吸引力的研究对象。本文中提出的许多设想，随着科技的进步和观测手段的不断提升，有望在不久的将来得到验证，揭开更多关于这些奇特行星的奥秘。詹姆斯-韦布太空望远镜计划观测更多的眼球行星，并详细分析它们的大气成分、表面条件和潜在的宜居性。行星科学家们也将通过模拟实验和计算机模型，深入研究眼球行星上的气候模式、洋流循环和大气演化。

此文为作者原创，如有错误，烦请指正

——The End——

『天文湿刻』牧夫出品

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