『天文』意外！科学家的惊人举动，系外类地行星光谱中首次发现水分子
有史以来第一次 ， 天文学家在系外岩石行星的大气层中发现了水蒸气 。 有趣的是 ， 这颗行星位于其恒星所谓的宜居带中 ， 让它成为银河系中最有希望找到地外生命迹象的地方之一 。
由开普勒太空天文台发现的K2-18b行星位于110光年之外 。 初步扫描表明 ， 这颗系外行星是一颗超级地球 ， 也就是说 ， 它是一颗比地球大的岩石行星 ， 而且具有大气层 。 这些观测结果 ， 再加上K2-18b位于宜居带——恒星系统中液态水能存在的好位置——内的事实 ， 让它值得进一步的研究 。
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K2-18b艺术家概念图 图源：ESA/哈勃 ， M.科恩梅塞
伦敦大学学院的团队用哈勃太空望远镜对K2-18b的大气进行了光谱研究 ， 结果发现了独特的水信号 。 这一重要发现的细节发表在《自然》杂志上 。
“这是我们首次在气态巨行星之外的行星上发现水蒸气 。 ”这项新研究的作者之一、伦敦大学学院的天文学家安吉洛斯·钱雅拉斯在举行的新闻电话会议上宣布 ， “这是第一次在宜居带内探测到这种行星 ， 也是我们已知存在水分的唯一一颗太阳系外的[类地]行星 。 ”他补充道：“它是我们目前知道的最可能适合人类居住的地方 。 ”
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以前 ， 系外行星中曾发现过水蒸气 ， 但只限于气态巨行星 。 K2-18b有很小可能性是一颗冰冻巨行星 ， 类似海王星或天王星 ， 但它是超级地球的可能性更大 。 天文学家们只能看到这颗系外行星的上层大气 ， 但它的体积是地球的两倍,质量是地球的八倍 。 重要的是 ， 它的密度与火星差不多 ， 是典型气态巨行星的三倍 。 这让科学家们得出结论：K2-18b可能是颗类地行星 ， 有个固态岩石核心 。
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图源：americaspace
K2-18b围绕着一颗暗淡的红矮星运行 ， 只需33天就绕母恒星一周 。 距离恒星这么近 ， 听上去K2-18b不像在宜居带内 ， 但由于红矮星的辐射较小 ， 与我们这样的恒星系相比 ， 它们的宜居带离恒星近得多 。 研究人员在新闻发布会上指出 ， K2-18b接受的辐射量与地球差不多 ， 其温度也与我们在这里感受到的差不多 。
遗憾的是 ， 由于红矮星常常产生异常强烈且频繁的恒星耀斑 ， 通常认为环绕其的系外行星很可能不宜居住 。 钱雅拉斯在新闻发布会上指出 ， 与地球相比 ， K2-18b上的条件可能“更加恶劣” 。
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恒星耀斑 图源：phys
哈勃望远镜观测到了清晰的水信号 ， 但伦敦大学学院的研究人员并不确定K2-18b的大气中有多少水 ， 也不确定它的表面是否存在液态水 。 通过一系列建模 ， 科学家们指出 ， K2-18b的大气的含水量可能少至0.01% ， 或者多达50% 。
这显然是个巨大的差异 。
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研究报告的另一位作者乔瓦娜·迪内提在回答小发明网站对此提出的问题时解释说 ， 之所以会有如此大的差距 ， 是因为哈勃望远镜只能探测到光谱里的水信号 ， 而“与其他分子相比 ， 很难定量计算水的含量” 。 但迪内提在新闻发布会上说 ， “无论含水量是多是少” ， 信号都“非常强烈” 。 她说 ， 未来的研究将致力于减小这一巨大的差异 。
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