這可能是第一顆已知有雨和水滴雲的系外行星
兩個團隊發現 K2 18b 大氣層潮濕的跡象
在這張藝術家印象圖的前景中顯示的系外行星 K2 18b 可能是另一個恆星系統中第一顆被發現擁有水狀大氣層、甚至可能有雲和雨的溫帶行星。
M. Kornmesser,哈伯/歐空局
遙遠系外行星潮濕的天空可能存在水滴甚至雨雲。
太空望遠鏡的觀測和模擬相結合表明,K2 18b 行星的大氣層中有水蒸氣,它可能是第一顆繞著遙遠恆星運行的行星,被發現支持液態水,液態水被認為是生命的重要成分。
蒙特利爾大學的天文學家比約恩·本內克 (Björn Benneke) 表示:“水蒸氣存在於宇宙各處。”報告了潛在的發現9 月 10 日在 arXiv.org 上發表的論文中。 「但是製造液態水並不那麼容易; 您需要合適的壓力和適當的溫度。 這就是這個星球的特別之處。
尋找系外行星的開普勒太空望遠鏡於2015 年發現了K2 18b。 2.5 倍,質量大約是地球的8 倍。
倫敦大學學院的天文學家安傑洛斯·齊亞拉斯(Angelos Tsiaras)表示:“從一開始,它就不是一顆類地行星。”其團隊獨立檢測到K2 18b大氣中的水蒸氣9 月 11 日發表的一項研究自然天文學」在 9 月 10 日的新聞電話會議上說道。 但令人著迷的是,這顆行星與恆星的距離使其位於宜居帶,恆星周圍的區域,行星的溫度可能有利於液態水(序號:2017 年 6 月 14 日)。
2016年和2017年,本內克領導的一個小組使用哈伯太空望遠鏡探測K2 18b,以尋找該行星經過其恆星前方時存在大氣層的跡象。 行星大氣中的分子吸收了恆星光的某些波長,提醒天文學家它們的存在。
Tsiaras 和同事從公共檔案中獲取了這些數據,並使用專門設計的軟體進行分析。 研究團隊發現這顆行星有大氣層,大氣層在過濾後的星光上留下了水蒸氣分子的明顯特徵。 研究小組報告說,大氣中還含有氫和氦。
「到目前為止,我們觀測到大氣層並發現水的行星都是氣態巨行星,這些行星更類似於木星、土星或海王星,」齊亞拉斯說。 K2 18b 位於宜居帶的位置、大小和水狀大氣意味著“這是我們現在擁有的最適合居住的候選者。”
Benneke 和同事將這項工作更進一步,用 Spitzer 太空望遠鏡觀測了 K2 18b。 研究小組發現,哈伯、史匹策和開普勒觀測結果的組合表明,雲在行星大氣層的某一層形成,比其他層吸收更多的星光。
當本內克和同事模擬地球的氣候時,他們發現雲凝結的區域可能具有適合液態水形成的壓力和溫度。 本內克說,這意味著液態水滴可能會從雲層中凝結並落下。
「這顆行星上很可能有液雨,」他說。 “這實際上是這些數據中最令人興奮的發現之一。”
Benneke 認為 K2 18b 的雨滴永遠不會落在堅實的地面上。 相反,它們會到達地球厚厚的大氣層中的某個點,那裡的壓力和溫度非常高,以至於水滴會蒸發。 然後水會再次上升到大氣中,凝結成雲,然後下雨。 「有一點水循環,」他建議。
其他系外行星專家仍持懷疑態度。 麻省理工學院的天文學家薩拉·西格表示,「沒有明確的證據」存在雨滴。 “這是一個可靠的說法,但仍然是推測性的。”
但如果 K2 18b 上存在液態水,並不代表地球上有任何生物存在——或能夠存在。 它的大小使這顆系外行星的周長介於地球和海王星之間,這意味著尚不清楚它是否有一個岩石表面,我們所知的生命可以在那裡進化。銀河系中的大多數系外行星都屬於這個尺寸範圍,但很難判斷它們是岩石超級地球、氣體迷你海王星還是潮濕的水世界(序號:2017 年 6 月 19 日)。
「據我們所知,這是真正神秘的行星之一,也是我們銀河系中最常見的行星類型,」西格說。 “我們不知道它們是什麼。” NASA 的未來觀測計畫中的詹姆斯韋伯太空望遠鏡她說,也許能夠確定 K2 18b 含有多少水,這將有助於確定其成分(序號:2016 年 4 月 19 日)。