這顆環(huán)繞著較穩(wěn)定紅矮星運行的系外行星是

       “目前已知的宜居行星最佳候選者”

K2-18 b藝術(shù)想象圖

       它的大氣中含有水蒸氣，環(huán)繞一顆紅矮星運行

       天文學家終于在一顆“超級地球”系外行星的大氣中發(fā)現(xiàn)了水蒸氣，該行星位于其恒星的宜居帶內(nèi)。這一重大發(fā)現(xiàn)意味著此巖石行星的表面可能不僅存在著液態(tài)水，甚至還有可能孕育了一片海洋。

       這一發(fā)現(xiàn)是NASA的哈勃太空望遠鏡在對系外類地行星大氣層中的水蒸氣進行首次探測時得到的。而且因為K2-18 b行星可能與地球的溫度相似，新發(fā)現(xiàn)的水蒸氣將使他成為下一代太空望遠鏡后續(xù)研究的最有希望的宜居行星候選者之一。

       “這是第一顆人類已知有水的系外行星，也是目前所知的宜居可能性最大的系外行星。” 倫敦大學學院的天文學家Angelos Tsiaras在新聞發(fā)布會上說道。

K2-18 b基礎(chǔ)知識

       行星K2-18 b位于獅子座方向，距離我們110光年，它環(huán)繞一顆質(zhì)量只有太陽三分之一的紅矮星運行。一般的紅矮星活動非常活躍，伴隨著能夠釋放巨大能量的耀斑現(xiàn)象。但研究人員指出，這顆特殊的紅矮星似乎出人意料的穩(wěn)定。

       K2-18 b 行星的公轉(zhuǎn)時長為33天，與其恒星的距離大約是水星到太陽距離的一半，這對于含水行星來說是個好兆頭。Tsiaras解釋道：“因為紅矮星比太陽更冷，所以K2-18 b最后接收到的輻射能量和地球差不多。根據(jù)計算驗證，K2-18 b的溫度也的確與地球相似。”

       該論文估計K2-18b的溫度大約在-73°C至47°C之間。作為參考，地球上的溫度范圍可以到達南極洲地區(qū)的-84°C以下至非洲、澳大利亞和美國西南部等地區(qū)的49°C以上。

       雖然在K2-18 b上觀測到了一些與地球類似的特征，例如水、可居住的溫度和巖石表面， 但研究人員指出其可居住性仍有待考證。首先，K2-18 b的直徑大約是地球直徑的兩倍, 且質(zhì)量約是地球的八倍。這表示K2-18 b的質(zhì)量與“超級地球”質(zhì)量（1～10個地球質(zhì)量）的上限值非常接近。

       但使科學家認為K2-18 b是巖石行星的依據(jù)并不是它的質(zhì)量而是它的密度。它的密度約為海王星的兩倍，組成成分與火星或月亮最為相似。因此，研究人員表示通過K2-18 b的巖石表面和含水蒸氣的大氣層做出K2-18 b上存在大片海洋的推斷是合理的。但他們對此并不能完全肯定。

       不確定性來源于哈勃望遠鏡不能夠?qū)ο低庑行堑拇髿鈱舆M行精確的探測。例如，盡管研究人員可以通過復雜的算法判斷出K2-18 b大氣中確實有水蒸氣存在，但他們無法確切知道水蒸氣含量究竟有多少。因此，論文采用保守方法對含水量范圍進行了相當寬泛的估計，他們認為含水量范圍大約在0.01％到50％之間。

       為了得到更精確的估計，研究人員表示他們將不得不等待下一代先進太空望遠鏡的投入使用。計劃將于2021年發(fā)射的詹姆斯韋伯太空望遠鏡（JWST）和將于2020年底發(fā)射的大氣遙感紅外系外行星望遠鏡（ARIEL）將非常適合參與攻克和K2-18 b工作相關(guān)的難題。

責任編輯：郭皓存

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