潮汐锁定的行星上，生命可能存在于永恒的白天和永恒的夜晚之间

晚上仰望月亮，你可能已经注意到，同一面总是面向地球。每当你看月球时，你都会看到相同的特征，相同的峡谷和陨石坑，无论月相是什么。另一面隐藏在我们的视线之外。它总是背对着。
发生这种情况是因为月球被潮汐锁定在地球上。在一种天体同步性中，月球绕其轴旋转所需的时间与完成围绕我们星球的完整轨道所需的时间完全一样长。在我们的太阳系中还有其他这种现象的例子。埃欧被潮汐锁定在木星上，土卫二被锁定在土星上。
现在想象一下，不是月球被锁定在它的星球上，而是一颗行星被潮汐锁定在它的恒星上。这意味着一侧将永远面对恒星 - 它将沐浴在恒定的白天。另一边会在永恒的黑夜中变暗。星球两侧的温度都可能是极端的。为了让你了解这种效应，我们可以看看水星。这颗行星没有被太阳潮汐锁定，但它的自转速度非常慢——它的三天等于两年。水星的白天是灼热的，温度为430°C，而夜间为-180°C。
这样的星球似乎不太有利于生命。然而，一些科幻小说作家梦想着这些世界的生活会是什么样子。（艾萨克·阿西莫夫（Isaac Asimov）称这些行星为带状世界。从理论上讲，像这样的行星可以沿着白天和黑夜之间的一条细带居住 - 一个温度恰到好处的暮光区域。最近，由加州大学欧文分校研究员安娜·洛博（Ana Lobo）领导的一个团队对潮汐锁定的行星进行了建模，以寻找可能有利于生命的场景。

我们银河系中的带状世界行星

我们的银河系实际上可能散落着潮汐锁定的行星。它们可能在M型恒星周围特别常见，M型恒星有时是红矮星的代名词。M型是银河系中最常见的恒星类型，约占我们宇宙邻居恒星的70%。液态水要存在于这样的行星上，它需要靠近其主星。一颗行星离它的恒星越近，它就越有可能被潮汐锁定。
我们在银河系附近发现了一些潜在的锁定行星。例如，TRAPPIST-1是一颗红矮星，由至少七颗行星围绕其轨道运行，年数从1.5到19个地球日不等。在如此近的距离内，这些行星很可能与它们的恒星潮汐锁定。距离我们最近的系外行星半人马座比邻星B是一颗超级地球型行星，这意味着它的质量比我们自己的行星大，但远比海王星这样的行星小。它的一年只有11天，而且可能与它的恒星潮汐锁定。
像这样的行星具有易于探测的好处。当它们绕轨道运行时，它们的引力在恒星的运动中产生一个小但可检测到的摆动。鉴于这些行星的轨道非常靠近它们的恒星，而且它们的恒星很小，这种摆动比围绕更大质量的恒星和更遥远的行星更明显。

系外行星上的日夜

为了观察像这样的潮汐锁定星球上的条件，Lobo和她的合作者使用了模拟地球气候条件的软件。通过在软件中减慢行星的自转速度，他们能够模拟这些行星的白天和黑夜两侧的气候。也许更重要的是，他们能够模拟所谓的终结者区域 - 黑夜和白天之间的暮光地带。
这些行星的条件取决于存在的水的水平和类型，这是一个复杂的关系。水会影响行星的反照率 - 行星反射回太空的恒星光的性质。较轻的行星具有高反照率并将更多的辐射反射回太空，从而导致冷却，而深色行星吸收更多的辐射，具有低反照率并且变暖。（同样的动态让你在炎热的天气里穿深色衬衫时感觉更温暖。例如，冰川形式的冰会将更多的辐射反射回太空。云也会。但这还不是全部。水量还会影响在夜间冰川中束缚的水量，或者在白天将多少水转化为水蒸气。这种复杂的平衡将有助于确定行星的宜居性。
Lobo发现，如果一颗行星被海洋覆盖，大量的水可能会在白天蒸发。这种水蒸气可以捕获越来越多的恒星辐射，使地球变暖。这样的行星可能会产生失控的温室效应，增加其表面的温度。研究人员发现，这样的行星将无法维持生命如此喜爱的温带，即使是在夜晚。
然而，如果只有一些水，与旱地混合在一起，情况就会有所不同。在这种情况下，水蒸气会减少，导致这些行星的昼夜两侧之间的温度对比更大。终结者区可以容纳更宽的表面，那里的温度正好适合液态水，也许是我们所知道的生命。这些行星也更有可能在很长一段时间内保持稳定的气候，并且不会在白天或夜间持续失去水来形成蒸汽或冰川。
在这样的星球上，生命肯定会有独特的体验。沐浴在永恒的暮色中，它不知道最深的黑夜或最明亮的白天。也许它永远不会看到恒星，因为它会被限制在行星的狭窄地带。但它可能存在。这项研究帮助我们定义了我们所知道的可以容纳生命的行星类型，进一步推动我们在另一个星球上寻找生命的追求。