多雨系外行星 K2-18b,可能也擁有地表液態水
去年,科學家找到一顆跟地球一樣會下雨的系外行星「K2-18b」,質量為地球 8.6 倍,一些人認為它應該更像小版本的海王星,而不是大版本的地球。現在一篇新研究表明,雖然 K2-18b 尺寸很大,但它的大氣層不一定很厚,含水的優勢更讓這顆星球具有支持生命的優勢。
系外行星 K2-18b 距離地球僅 124 光年,半徑是地球的 2.6 倍,質量為地球的 8.6 倍,最早在 2015 年由 NASA 克卜勒(Kepler)太空望遠鏡發現。K2-18b 距離母恆星非常近,公轉週期僅 33 天(地球 365 天),雖然位於適居帶內,但不一定代表星球表面環境也適合居住,首先 K2-18b 距離母恆星非常近,這代表 K2-18b 會接收到更多來自母星的輻射。
為了分析 K2-18b 是否擁有適合生物居住的環境,必須先理解行星內部條件與大氣組成,尤其是否有液態水。去年,2 個不同科學團隊各自報告在 K2-18b 的富氫大氣層中檢測到水蒸氣,使得 K2-18b 成為炙手可熱的寵兒,只不過大氣層以下的環境條件仍然未知,考慮到 K2-18b 的大尺寸,一些科學家認為它更像小版本的海王星,而不是大版本的地球。
這種「迷你海王星」的水氣層周圍會被一個氫層包覆,萬一氫層太厚,則該星球的溫度與壓力也會增加,水層將無法維持液態。令人興奮的是,由劍橋大學天文研究所 Nikku Madhusudhan 領導的團隊發表新研究,確認 K2-18b 行星的水蒸氣含量很高。
研究人員檢查現有大氣數據以及行星的質量與半徑,來確定大氣與內部的組成及結構,接著使用模型和統計學模擬行星內部,發現氫含量約佔大氣質量 6%,水氣含量則約 0.02~14.8%(地球大氣中水蒸氣含量約 0~5%),其餘化學物質如甲烷、氨含量則低於預期。
結合大氣中水蒸氣含量與溫度結果,K2-18b 行星地表有機會維持液態水。
等 NASA 詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡明年發射時,它將能窺視 K2-18b 行星的大氣,進一步了解其組成的更多訊息。新論文發表在《天文物理期刊通訊》(The Astrophysical Journal Letters)。
Potentially habitable exoplanet could broaden the search for life beyond Earth
This Exoplanet Could Actually Be Habitable After All, And It's Not Even That Far
(首圖來源:劍橋大學)
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