可居住區的系外行星大氣中有水被發現,科學家稱:該地可能會下雨

天文學家們用哈勃望遠鏡在宜居帶上系外行星的大氣層中發現了水。如果被能被證實的話,這將是我們第一次在系外行星探測到水,這種生命之源。我們探測到的大氣中的水是蒸汽,但是星球的溫度意味著如果星球表面是岩石的話,它可以保持液態水。

可居住區的系外行星大氣中有水被發現,科學家稱:該地可能會下雨

天文學家使用哈勃太空望遠鏡,在恆星可居住區域內的系外行星大氣中發現了水。 如果這一發現得到確認,這將是我們第一次在系外行星上檢測到水,水是我們所知道的生命的關鍵成分 。 水被檢測為水蒸汽,但行星溫度能使它在岩石表面上形成液態水。

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這個星球被稱為K218b,在大約110光年之外。這個星球和地球有很大的不同。它是一個超級地球,是地球大小的兩倍,質量大約是地球的8倍。K218b正在環繞一顆紅矮星,在2015年第一次被開普勒太空望遠鏡發現。

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這顆行星被稱為K2-18b,我們離它大約110光年。 這個星球與地球大不相同。 它是超級地球,體積比地球大2倍,質量重8倍。 K2-18b繞著一顆紅矮星執行,它最初是在2015年由開普勒太空望遠鏡發現的。

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在除了地球之外潛在的宜居環境發現水是非常振奮人心的。

在地球以外的可居住的世界尋找水是難以置信的興奮。

來自英國倫敦大學學院空間外星化學資料中心的天文學家們在哈勃太空望遠鏡的廣域照相機3的資料中做出了這一發現。他們的研究結果發表在“自然天文雜誌”上的一篇題為“宜居帶八地球質量行星K2-18b的大氣中的水蒸氣”的論文上。這種探測是基於太陽系外行星大氣中水的光譜特徵。

這一結果由英國倫敦大學學院空間化學資料中心的天文學家Angelos Tsiaras在哈勃太空望遠鏡的寬視場相機3的資料中發現了。他們將結果發表在自然天文學期刊,論文名為“在可居住區,一顆比地球重8倍大2倍的行星K2-18 b大氣中有水蒸氣”。 該檢測基於系外行星大氣中水的光譜特徵。

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在一份新聞釋出中,第一作者Angelos Tsiaras博士(倫敦大學學院空間外科化學資料中心,CSED)說:“在地球以外的可居住的世界尋找水是難以置信的興奮。 K2-18b不是‘地球2。0’,因為它顯然更重,並且具有不同的大氣成分。 然而,它引起我們對基本問題的思考:“地球是獨一無二的嗎?“

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這項發現背後的團隊開發了演算法,對2016年和2017年的哈勃資料進行了存檔。他們分析了紅矮星穿過系外行星大氣層時的星光,發現了水以及氫和氦的分子特徵。

該發現背後的團隊開發了演算法,並透過它們執行哈勃2016年和2017年的資料檔案。 他們分析了紅矮星穿過系外行星的大氣層時的星光,從中他們發現了水的分子特徵,以及氫和氦。

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圖解:透過哈勃望遠鏡,科學家們分析了透過K2-12b大氣層的星光以及水的化學特性。圖片來源:NASA

這些發現結果現今尚未得到證實,但當它們被證實之時,這些發現是有趣並令人好奇。科學家認為如同K2-12b這樣的超級地球是銀河系中最常見的行星型別,如同被K2-18b公轉的紅矮星也是最常見的恆星型別。它們也是最冷最長壽的,同時也是最小的。這表明宇宙可能存在更多與K2-12b相似的系外行星。

開普勒發現了許多超級地球,這些行星的質量都在地球和海王星之間,而NASA的TESS衛星有望發現更多。據這則新聞的共同作者Ingo Waldmann博士所說,這對發現潛在的宜居系外行星是個好兆頭。

在新聞稿中,Waldmann博士說:“隨著未來幾十年將會發現許多新的超級地球,這很可能是第一次發現許多可能適合居住的行星。這不僅是因為像k2-18b這樣的超級地球是銀河系中最常見的行星,也是因為紅矮星這樣比太陽小的恆星也是最常見的恆星。

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這顆星球十分年輕。它僅用33天便可按軌道繞過一週。研究者認為K2-18b不是由石頭便是冰組成。如果是冰,它的內部可能可能存在大量的水。但這些都只是初步的研究結果。

“這項研究有助於我們對太陽系外的宜居世界的理解,並開創了系外行星研究的新時代。。。”

據作者所說,大氣層中可能還包含了氮和甲烷,兩個與我們生活息息相關的化學元素。但不幸的是還沒有被探測到。還要等待進一步的研究,使他們能夠估計雲量和水在大氣中的百分比。

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K2-12b實際上離它的恆星很近,但由於紅矮星的能量不如我們的太陽,所以系外行星從我們的太陽接收的能量大約相當於地球的能量。天文學家的計算表明,它的溫度與地球的溫度非常相似:大約在攝氏-72度至攝氏47度(攝氏-99度至116度)之間。

這些都是令人興奮的結果,但這顆系外行星上的生命前景並不樂觀。雖然這顆行星本身位於恆星的宜居區,但它所圍繞的恆星可能並不十分適宜居住。紅矮星可以發射大量的耀斑,所有這些能量都會嚴重限制生命的潛力。

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圖解:一位藝術家對一顆矮星上的超級耀斑事件的設想。天文學家不知道K2-12b的主恆星有多活躍,但是紅矮星可能非常有活力並且不可預測。影象:Mark Garlick/華威大學

另外,K2-12b有大氣層的事實是非常令人興奮的,特別是因為它含有大量的氫。大氣可以保護行星不受恆星輻射的影響,就像地球的輻射一樣。如果這顆行星的大氣層主要由氫構成的話,由於氫非常輕並且很容易被恆星輻射消散,這就表明在某些方面,K2-12b可能會受到保護,即使它是圍繞著一個紅矮星執行的。

K2-2b和其他超級地球的大小也是一個有利於宜居性的因素。“水可以保持相當長的時間,因為超級地球可以保留更長時間的大氣層,因為它們有更大的引力,”這篇論文的共同作者、物理學家Giovanna Tinetti在一次新聞釋出會上說。

“這項研究有助於我們對太陽系以外的宜居世界的理解,並開創了系外行星研究的一個新時代,這對於最終將我們唯一的家園地球納入宇宙的更大圖景至關重要。”Taiaras博士說。

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圖解:地球是獨一無二的嗎?我們可能無法立刻回答這個問題,但諸如此類的研究至少能幫助我們瞭解地球相對於系外行星的數量。許可:GOES-17/NOAA/NASA

這一發現需要後續觀察來證實。我們還需要更好的望遠鏡來更詳細地研究它的大氣層,以及其他系外行星的大氣層。地平線上的兩架望遠鏡將完成這項工作。詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將很好地探測系外行星的大氣層,這也是理解開普勒發現的所有系外行星以及TESS將會發現的所有系外行星的下一步。

歐空局的AILEL(大氣遙感紅外行星大調查)任務將於2028年發射,並將對大約1000顆系外行星的大氣進行詳細研究。Ariel和JWST將使我們更好地理解K2-12b和類似的系外行星。

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圖解:我們等了很長時間。它可以檢查非常遙遠的行星的大氣層James Wedd的太空望遠鏡位於美國宇航局約翰遜航空中心的一間潔淨室內。許可:NASA/JSC

Ariel的聯合作者及首席研究員Giovanna Tinatti教授(UCL CSED)說:“我們的發現使K2-18b成為未來研究最有趣的目標之一。我們已經探測到4000多顆系外行星,但我們對它們的組成和性質不太瞭解。透過觀察大量的行星樣本,我們希望揭示它們的化學成分、形成和演化的過程。”

真正地瞭解在富含氫氣的大氣中宜居性如何演變將成為未來十年的研究中一項緊迫的課題

參考資料

1。Wikipedia百科全書

2。天文學名詞

3。 七里香 :Hanna- universetoday

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