首次在”超級地球”大氣層中發現水蒸氣！_風聞

原創：牧夫天文

翻譯：田程偲

校對：牧夫校對組

編排：陶邦惠

後台：庫特莉亞芙卡 李子琦                      

原文鏈接：

http://www.astronomy.com/news/2019/09/water-found-in-habitable-super-earths-atmosphere-for-first-time

這顆環繞着較穩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藝術想象圖

它的大氣中含有水蒸氣，環繞一顆紅矮星運行

天文學家終於在一顆“超級地球”系外行星的大氣中發現了水蒸氣，該行星位於其恆星的宜居帶內。這一重大發現意味着此岩石行星的表面可能不僅存在着液態水，甚至還有可能孕育了一片海洋。

這一發現是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行星可能與地球的温度相似，新發現的水蒸氣將使他成為下一代太空望遠鏡後續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在新聞發佈會上説道。

K2-18 b基礎知識

行星K2-18 b位於獅子座方向，距離我們110光年，它環繞一顆質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，伴隨着能夠釋放巨大能量的耀斑現象。但研究人員指出，這顆特殊的紅矮星似乎出人意料的穩定。

K2-18 b 行星的公轉時長為33天，與其恆星的距離大約是水星到太陽距離的一半，這對於含水行星來説是個好兆頭。Tsiaras解釋道：“因為紅矮星比太陽更冷，所以K2-18 b最後接收到的輻射能量和地球差不多。根據計算驗證，K2-18 b的温度也的確與地球相似。”

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

雖然在K2-18 b上觀測到了一些與地球類似的特徵，例如水、可居住的温度和岩石表面， 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, 且質量約是地球的八倍。這表示K2-18 b的質量與“超級地球”質量（1～10個地球質量）的上限值非常接近。

但使科學家認為K2-18 b是岩石行星的依據並不是它的質量而是它的密度。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的岩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。但他們對此並不能完全肯定。

不確定性來源於哈勃望遠鏡不能夠對系外行星的大氣層進行精確的探測。例如，儘管研究人員可以通過複雜的算法判斷出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範圍進行了相當寬泛的估計，他們認為含水量範圍大約在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。計劃將於2021年發射的詹姆斯韋伯太空望遠鏡（JWST）和將於2020年底發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工作相關的難題。

『天文時刻』 牧夫出品

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這些外觀精美的激震熾熱絲狀雲氣飄浮在地球天空中的天鵝座方向，並構成了面紗星雲的西部。

影像來源: Min Xie