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多雨系外行星 K2-18b,可能也拥有地表液态水

2024-11-01 206


去年,科学家找到一颗跟地球一样会下雨的系外行星“K2-18b”,质量为地球 8.6 倍,一些人认为它应该更像小版本的海王星,而不是大版本的地球。现在一篇新研究表明,虽然 K2-18b 尺寸很大,但它的大气层不一定很厚,含水的优势更让这颗星球具有支持生命的优势。

系外行星 K2-18b 距离地球仅 124 光年,半径是地球的 2.6 倍,质量为地球的 8.6 倍,最早在 2015 年由 NASA 开普勒(Kepler)太空望远镜发现。K2-18b 距离母恒星非常近,公转周期仅 33 天(地球 365 天),虽然位于适居带内,但不一定代表星球表面环境也适合居住,首先 K2-18b 距离母恒星非常近,这代表 K2-18b 会接收到更多来自母星的辐射。

为了分析 K2-18b 是否拥有适合生物居住的环境,必须先理解行星内部条件与大气组成,尤其是否有液态水。去年,2 个不同科学团队各自报告在 K2-18b 的富氢大气层中检测到水蒸气,使得 K2-18b 成为炙手可热的宠儿,只不过大气层以下的环境条件仍然未知,考虑到 K2-18b 的大尺寸,一些科学家认为它更像小版本的海王星,而不是大版本的地球。

这种“迷你海王星”的水汽层周围会被一个氢层包覆,万一氢层太厚,则该星球的温度与压力也会增加,水层将无法维持液态。令人兴奋的是,由剑桥大学天文研究所 Nikku Madhusudhan 领导的团队发表新研究,确认 K2-18b 行星的水蒸气含量很高。

研究人员检查现有大气数据以及行星的质量与半径,来确定大气与内部的组成及结构,接着使用模型和统计学模拟行星内部,发现氢含量约占大气质量 6%,水汽含量则约 0.02~14.8%(地球大气中水蒸气含量约 0~5%),其余化学物质如甲烷、氨含量则低于预期。

结合大气中水蒸气含量与温度结果,K2-18b 行星地表有机会维持液态水。

等 NASA 詹姆斯‧韦伯太空望远镜明年发射时,它将能窥视 K2-18b 行星的大气,进一步了解其组成的更多讯息。新论文发表在《天文物理期刊通讯》(The Astrophysical Journal Letters)。

  • Large exoplanet could have the right conditions for life
  • Potentially habitable exoplanet could broaden the search for life beyond Earth
  • This Exoplanet Could Actually Be Habitable After All, And It’s Not Even That Far

(首图来源:剑桥大学)

延伸阅读:

  • 首次找到大气含有水汽的超级地球,可能和地球一样云雨缭绕
2020-02-28 18:22:00

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