去年,科学家找到1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克卜勒(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”的水气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领导的团队发布新研究,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%,水气含量则约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消息。新论文发布在《天文物理期刊通信》(The Astrophysical Journal Letters)。
(首图来源:剑桥大学)