到目前為止，對地外生命的搜索，主要集中在距離恆星較遠的行星上，因為那裡的表面可能存在液態水。但在我們的太陽系內，大部分液態水似乎都在這個區域之外。冷氣體巨星周圍的衛星，被潮汐力加熱到熔點以上。因此，如果也考慮衛星，其他行星系統的搜索數量就會增加。來自SRON和RUG的科學家，現在已經找到了一個公式來計算這些“地外衛星”中地下海洋的存在和深度。
在尋找地外生命的過程中，到目前為止，目前主要觀察的是距離母星較遠的類地行星，這些行星的溫度在水冰點和沸點之間。但如果太陽系為例，衛星看起來比行星更有希望。例如土衛二、歐羅巴以及木星、土星、天王星和海王星的另外六顆衛星可能蘊藏著地下海洋。它們都在遠離傳統宜居地帶的地方（表面真的很冷），但它們與宿主行星的潮汐相互作用會使內部升溫，其研究發表在《天文學與天體物理學》期刊上。
隨著衛星進入方程式，系外行星獵人，如未來的柏拉圖望遠鏡-SRON也在研究在尋找生命方面獲得了狩獵場。當天文學家發現所謂的地外衛星時，主要的問題是液態水是否可能存在。來自SRON荷蘭空間研究所和格羅寧根大學(RUG)的研究人員，現在已經推導出一個公式，告訴我們是否存在地下海洋，以及它有多深。主要作者傑斯珀·特約亞(Jesper Tjoa)說：根據最常見的定義，我們太陽系有兩顆擁有宜居表面的行星，即地球和火星。
宜居衛星比行星多四倍
根據類似的定義，大約有8顆衛星在其表面以下具有潛在的宜居條件。如果將這一定義擴展到其他行星系統，那麼宜居系外行星衛星的數量可能是系外行星的四倍。考慮到這一點，Tjoa和他的主管Floris van der Tak(SRON/RUG)和Migo Mueller(SRON/RUG/Leiden天文臺)推導出了一個公式，提供了海洋深度的下限。其中涉及因素包括衛星的直徑，到行星的距離，表面礫石層的厚度，以及下面冰層或土層的導熱係數。
前兩個是可以測量的，另外兩個必須根據我們的太陽系進行估計。雖然地下生命比地表生命更難找到，但在不久的將來就有可能獲得信號預示。觀測天文學家研究穿過系外行星大氣層的星光，例如可以識別氧氣。當將未來的望遠鏡對準系外行星時，可能會看到土衛二上的間歇泉，這些間歇泉來自地下海洋。理論上，可以通過這種方式識別生命的跡象。
研究假設太陽系是典型的，擁有液態水系外行星衛星的數量可能會超過系外行星，如果宜居比例與我們太陽系相似，那麼衛星將構成宇宙中最大數量的宜居地。我們太陽系中的冰凍衛星，如歐羅巴和土衛二，已經被證明擁有液態水，這是地球上生命存在的先決條件。研究在什麼樣的熱和軌道環境下，冰凍衛星可能會維持地下海洋，從而“地下宜居”。研究特別關注潮汐加熱，這可能會使衛星液態水遠遠超出保守的行星宜居區。
研究利用現象學的方法來研究潮汐加熱，計算了恆星和行星(熱和反射恆星)照明的軌道平均通量。然後計算了地下溫度，這取決於通過冰殼和一層絕緣層的光照度和熱傳導到表面的溫度。採用純傳導模型，忽略火山作用和冰殼對流作為內部熱量的出口。在這個過程中，研究確定了冰融化深度和次表層海洋的形成。研究找到了衛星物理特性和軌道特性與融化深度之間的解析表達公式，由於公式直接將冰衛星的可觀測性與融化深度聯繫起來：
使科學家能夠迅速地對任何給定的衛星融化深度設定上限，再現了土衛二地下海洋的存在；還發現天王星兩顆最大的衛星(泰坦尼亞和奧伯龍)可以很好地維持這樣的存在，模型預測土衛五沒有液態水。研究表明：可居住地外環境可以在整個行星系中找到，這在很大程度上與到主星的距離無關。小型冰凍地下宜居衛星可能存在於雪線以外的任何地方。在未來的觀測中，這可能會將對外星宜居環境的搜索範圍擴大到星際周邊宜居帶之外。
博科園｜研究/來自：SRON荷蘭空間研究所
參考期刊《天文學與天體物理學》
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