【星闻星事系列12】超级地球大气中发现水

发布者:江苏省天文学会文章来源:江苏省天文学会发布时间:2019-10-09浏览次数:13


温和红矮星旁的这颗行星很可能是目前已知太阳系外最宜居的地方。

[图片说明]:太阳系外行星K2-18b环绕一颗红矮星运动,其延展的大气中存在水蒸气。版权:Alex Boersma。


最近,在位于一颗红矮星宜居带内的超级地球大气中发现了水蒸气。这意味着液态水也可能存在于该行星表面,甚至可能形成一个全球性的海洋。


这是哈勃空间望远镜首次在超级地球的大气中探测到水蒸气。被称为K2-18b,该行星的温度与地球相似,水蒸气的发现使其成为了下一代空间望远镜的重要观测目标。


这是目前太阳系外唯一已知有着合适的温度来维持水的行星,它还拥有大气层,是目前已知最宜居的行星。


K2-18b位于狮子座,距离地球约110光年。它环绕一颗质量只有太阳三分之一的红矮星公转。红矮星通常拥有剧烈的耀斑活动,但这颗红矮星却惊人的温和。


它的公转周期为33天,轨道半径约为水星到太阳的2倍。由于红矮星的温度比太阳低得多,K2-18b接收到的辐射与地球相当,它的温度也与地球相似。这暗示其表面可能存在水。


K2-18b的温度在-73~47℃之间。作为对比,地球南极的温度可低至-84℃,而在非洲、澳大利亚以及美国西南部等地区,温度则可高达49℃。


尽管K2-18b有着一些非常接近地球的特性,例如水、宜居的温度以及岩石表面等,但它与地球仍有着很大的差距。K2-18b的直径约是地球的2倍,这意味着其质量约为地球的8倍。通常把质量在1~10个地球质量的行星称为超级地球,K2-18b已接近这一范围的上限。


K2-18b的密度是海王星的2倍,表明它是一颗岩质行星,有着与火星和月球相似的成分。由于K2-18b拥有固态表面,其延展大气中含有水蒸气,因此很可能拥有一个覆盖其整个表面的全球性海洋。


不过目前尚无法确定这一点。因为“哈勃”无法精细地探测遥远太阳系外行星的大气。借由尖端的方法,天文学家可以分离出K2-18b大气中水蒸气的信号,但仍无法知晓水蒸气的含量究竟有多少,保守估计介于0.01~50%之间。下一代的空间望远镜将有望给出精确的答案。


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

作者:Jake Parks

编译:周天倚

校审:谢懿