几年前，行星科学家琳娜·奎克(Lynnae Quick)开始怀疑，在4000多颗已知的系外行星(或太阳系以外的行星)中，是否有一些与木星和土星周围的水卫星类似。尽管其中一些卫星没有大气层，而且被冰覆盖，但它们仍然是美国宇航局寻找地球以外生命的首要目标之一。土星的卫星土卫二和木星的卫星木卫二被科学家们归类为“海洋世界”，就是很好的例子。
“滚滚水爆发从欧罗巴和恩克拉多斯,我们可以告诉这些尸体地下海洋冰壳之下,他们有能量驱动羽毛,这两个要求,我们知道它的生命,“快说,NASA行星科学家专门从事火山活动和海洋世界。“所以，如果我们认为这些地方可能适合居住，那么其他行星系统中更大的版本可能也适合居住。”
奎克是马里兰州格林贝尔特NASA戈达德太空飞行中心的工作人员，他决定探索银河系中是否存在与木卫二和土卫二相似的行星。还有，它们的地质活动是否足够活跃，能够通过表面发射出羽状物，从而有一天能被望远镜探测到呢?
通过数学分析的几十个系外行星,包括行星附近的TRAPPIST-1系统,快速和她的同事们学到重要的东西:超过四分之一的系外行星研究海洋世界,与多数可能窝藏海洋层表面冰层下面,类似于欧罗巴和恩克拉多斯。此外，这些行星中的许多可能释放出比木卫二和土卫二更多的能量。
也许有一天，科学家们能够通过测量系外行星释放的热量，或者通过探测行星大气中分子释放的光的波长来检测火山或低温火山(液体或蒸汽，而不是熔融岩石)喷发，从而验证Quick的预测。目前，科学家们还无法看到许多系外行星的任何细节。唉，它们离得太远了，也被它们星星的光芒淹没了。但是，杏耀通过考虑唯一可用的信息——系外行星的大小、质量以及它们与恒星的距离——像斯奎尔和她的同事们这样的科学家可以利用数学模型和我们对太阳系的理解，尝试想象将系外行星塑造成适合居住的世界的条件。
虽然这些数学模型中的假设都是有根据的猜测，但它们可以帮助科学家缩小有希望的系外行星的范围，以寻找适合生命存在的条件，这样NASA即将进行的詹姆斯·韦伯太空望远镜或其他太空任务就可以跟进。
美国宇航局戈达德天体物理学家阿基·罗伯奇(Aki Roberge)与奎克合作进行了这项分析，他说:“未来寻找太阳系以外生命迹象的任务将集中在像我们这样拥有丰富的全球生物圈的行星上，这些生物圈正在改变整个大气层的化学成分。”“但在太阳系中，远离太阳热量的带海洋的冰冷卫星仍然显示出它们具有我们认为生命所必需的特征。”
为了寻找可能的海洋世界，奎克的团队选择了53颗与地球大小最相似的系外行星，尽管它们的质量可能是地球的八倍。科学家们认为这种大小的行星比气态的更坚固，因此更有可能在其表面或表面以下存在液态水。自2017年斯库夫和她的同事开始他们的研究以来，至少又发现了30颗符合这些参数的行星，但它们没有被包括在6月18日发表在《太平洋天文学会期刊》(Publications of the Astronomical Society of the Pacific)上的分析中。
随着他们发现了地球大小的行星，斯奎尔和她的团队试图确定每颗行星能产生和释放多少能量作为热量。研究小组考虑了两种主要的热源。第一种是放射成因热，是由行星的地幔和地壳中的放射性物质经过数十亿年的缓慢衰变而产生的。衰减的速度取决于行星的年龄和地幔的质量。其他科学家已经确定了地球大小的行星之间的这种关系。因此，Quick和她的团队将衰减率应用到他们列出的53颗行星上，假设每颗行星与其恒星的年龄相同，其地幔所占的体积比例与地球的地幔相同。
接下来，研究人员计算了其他东西产生的热量:潮汐力，即当一个物体绕另一个物体运行时，引力牵引产生的能量。在伸展的或椭圆的轨道中，行星在环绕恒星时，会改变它们与恒星之间的距离。这将导致两个天体之间的引力发生变化，并导致行星拉伸，从而产生热量。最终，热量通过表面散失到太空中。
热量的一个出口途径是通过火山或低温火山。另一个途径是通过构造地质学，这是一种地质过程，负责运动的最外层岩石或冰的行星或卫星。无论热量以何种方式释放，了解一颗行星将多少热量释放出去都是很重要的，因为它可能决定是否适合居住。
例如，过多的火山活动会把一个适宜居住的世界变成一个熔岩噩梦。但是，如果活动太少，就会阻止构成大气的气体的释放，留下寒冷、贫瘠的表面。适量的水可以支持像地球这样的宜居潮湿的行星，或者像木卫二这样的可能宜居的卫星。
在接下来的十年里，美国宇航局的木卫二快船将探索木卫二的表面和地下，
，并提供关于表面下环境的见解。根据今天的发现，科学家对木卫二和太阳系其他可能适宜居住的卫星了解得越多，他们就能更好地了解其他恒星周围类似的世界——这些世界可能很多。
“即将到来的任务将给我们一个机会，看看我们太阳系的海洋卫星是否可以支持生命，”奎克说，他是克利伯号任务和蜻蜓任务的科学团队成员，前往土星的卫星土卫六。“如果我们发现了生命的化学特征，我们就可以尝试在星际距离中寻找类似的迹象。”
当韦伯发射时，科学家们将尝试探测TRAPPIST-1系统中一些行星大气层中的化学特征。TRAPPIST-1系统位于39光年之外的水瓶座。2017年，天文学家宣布该星系有7颗地球大小的行星。有些人认为这些行星中有一些可能是有水的，Quick的估计支持了这一观点。根据她的团队的计算，TRAPPIST-1 e, f, g和h可能是海洋世界，这将使它们成为科学家在这项研究中确定的14个海洋世界之一。
研究人员通过考虑每个外行星的表面温度，预测这些外行星有海洋。这一信息是由每颗行星反射到太空中的恒星辐射量揭示的。奎克的团队还考虑了每个行星的密度，以及与地球相比产生的内部加热的估计量。
奎克说:“如果我们发现一颗行星的密度比地球低，那就表明那里可能有更多的水，而没有那么多的岩石和铁。”如果地球的温度允许液态水存在，就会形成一个海洋世界。
奎克说:“但如果一颗行星的表面温度低于32华氏度(0摄氏度)，杏耀平台水就会结冰，那么我们就会有一个冰冷的海洋世界，而这些行星的密度甚至更低。”
