有海洋的行星在银河系中很常见吗？
几年前，行星科学家们开始怀疑，在4000多颗已知的系外行星中，或者太阳系以外的行星中，是否有一颗可能像木星和土星周围的一些水卫星。虽然有些卫星没有大气层，被冰覆盖，但它们仍然是美国宇航局寻找地球以外生命的最高目标之一。土星的月亮恩塞拉杜斯和木星的卫星欧罗巴，科学家归类为"海洋世界"，是很好的例子。
美国宇航局行星科学家、专门研究火山和海洋世界的行星科学家说："欧罗巴和恩塞拉杜斯喷出的海水，因此我们可以知道，这些天体的冰壳下有地下海洋，它们的能量驱动着羽流，这是我们知道的对生命的两个要求。"因此，如果我们认为这些地方可能是适宜居住的，也许在其他行星系统中，它们的更大版本也是适宜居住的。
美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德航天飞行中心决定探索银河系中是否有类似欧罗巴和恩塞拉杜斯的行星。现在就在于不知道它们能否在地质上足够活跃，能够拍摄到有朝一日望远镜可以探测到的羽状物。
通过对几十颗系外行星（包括附近的 TRAPPIST-1系统中的行星）的数学分析，Quick和她的同事学到了一些重要的东西：他们研究的系外行星中，超过四分之一可能是海洋世界，其中大多数可能藏有地表冰层下的海洋，类似于欧罗巴和恩塞拉杜斯。此外，许多这些行星可能释放比欧罗巴和恩塞拉杜斯更多的能量。
科学家可能有一天能够通过测量外行星发射的热量，或者通过探测火山或低温（液体或蒸汽而不是熔融岩石）爆发，在行星大气中分子发出的光波长来测试 Quick 的预测。目前，科学家无法看到许多系外行星的任何细节。唉，他们太远了，被星星的光芒淹没了。但是，通过考虑唯一可用的信息——系外行星的大小、质量以及与恒星的距离——像Exc，她的同事可以利用数学模型和我们对太阳系的理解，试图想象可能形成外行星进入宜居世界的条件。
虽然这些数学模型的假设是有根据的猜测，但它们可以帮助科学家缩小有希望的系外行星名单，以寻找有利于生命的条件，以便美国宇航局即将进行的韦伯太空望远镜或其他太空任务能够跟进。
美国宇航局戈达德天体物理学家阿基·罗伯格（Aki Roberge）表示："未来在太阳系以外寻找生命迹象的任务都集中在像我们这样的行星上，这些行星拥有如此丰富的全球生物圈，它正在改变整个大气层的化学成分。"但在太阳系中，与海洋一起结冰的月亮，远离太阳的热量，仍然表明它们具有我们认为是生命所需的特征。
为了寻找可能的海洋世界，Quick的团队选择了53颗大小与地球最相似的系外行星，尽管它们的质量可能增加8倍。科学家认为这种大小的行星比气态更坚固，因此，它们更可能支持其表面或表面以下的液态水。自2017年 Quick 和她的同事开始研究以来，至少还发现了 30 颗符合这些参数的行星。
随着地球大小的行星的识别，Quick和她的团队试图确定每个行星可以产生多少能量，并释放多少能量作为热量。研究小组考虑了两个主要的热源。第一种是放射性热，它是由行星地衣和地壳中放射性物质的缓慢衰变在数十亿年内产生的。这种衰变的速度取决于行星的年龄和地衣的质量。其他科学家已经为地球大小的行星确定了这些关系。因此，Quick和她的团队将衰变率应用于53颗行星的名单，假设每个行星的年龄都和恒星的年龄相同，而且它的地衣占行星体积的比例与地球的地衣相同。
接下来，研究人员计算了由别的东西产生的热量：潮汐力，当一个物体绕另一个物体运行时，潮汐力是由引力拉扯产生的能量。行星在拉伸或椭圆形的轨道移动距离，他们和它们的恒星。这导致两个物体之间的引力发生变化，并导致行星伸展，从而产生热量。最终，热量通过表面消失在太空中。
热的一条出口路线是通过火山或低温。另一条路线是通过构造，这是一个地质过程，负责地球或月亮最外层的岩石或冰层的运动。无论以哪种方式排出热量，知道行星排出的多少热量都很重要，因为它可以制造或打破可居住性。
例如，太多的火山活动会把宜居的世界变成一场熔融的噩梦。但是，活动太少会关闭组成大气的气体的释放，留下寒冷、贫瘠的表面。正确的数量支持像地球这样的宜居、潮湿的行星，或者像欧罗巴这样的可能宜居的月亮。
在未来十年中，美国宇航局的欧罗巴快船将探索欧罗巴的表面和地下，并提供对地表以下环境的见解。根据今天的调查结果，科学家对欧罗巴和太阳系其他可能适宜居住的卫星了解的利用得越多，他们就能更好地了解其他恒星周围的类似世界。这些地球可能很多。
"即将完成的任务将让我们有机会看到太阳系中的海洋卫星能否支持生命，"Quick说，他是"快船"任务和土星卫星泰坦的"龙飞"号科学团队成员。"如果我们发现生命的化学特征，我们可以尝试在星际距离寻找类似的特征。
当韦伯发射时，科学家们将尝试探测在特拉皮斯特-1系统中某些行星的大气层中的化学特征，该系统在水瓶座39光年远的地方。2017年，天文学家宣布这个系统有七颗地球大小的行星。有些人认为其中一些行星可能是水性行星，而 Quick的估计支持这一观点。根据她的团队的计算，TRAPPIST-1 e、f、g和h可能是海洋世界，这使他们跻身于科学家在这项研究中确定的14个海洋世界之一。
研究人员预测，这些系外行星有海洋，考虑每一个外行星的表面温度。这些信息是由每个行星反射到太空的恒星辐射量揭示的。Quick的团队还考虑到了每颗行星的密度和与地球相比产生的内部加热的估计量。
"如果我们看到一颗行星的密度低于地球，那表明那里可能有更多的水，而不是那么多的岩石和铁，"如果地球的温度允许液态水，你就有一个海洋世界。但是"如果一个行星的表面温度低于32华氏度（0摄氏度），那里的水是冰冻的，"，"那么我们有一个冰冷的海洋世界，这些行星的密度甚至更低。
