两颗系外行星似乎主要由水组成,其中一些可能是液体
开普勒-138 系统中两颗行星的密度表明它们含有的水比岩石多,可能包括巨大的液态海洋。
地球上的所有生命都依赖液态水,天体生物学家认为这可能是普遍存在的。这使得在其他行星上发现水成为当务之急,而两颗新发现的行星被认为拥有丰富的水,使地球看起来干燥无比。隐藏在同一系统中的还有一颗疑似行星,它可能更有趣。
科幻小说作家经常谈论“水世界”,但这个词的含义可能有所不同。对一些人来说,水世界就像生命刚刚进化时的地球,没有大洲,只有露出海面的小岛。
然而,还有另一种类型的水世界,其中的水比岩石和金属的总和还多,这就是蒙特利尔大学的博士生卡罗琳·皮奥莱特认为开普勒-138 c 和 d 可能存在。Piaulet 尚未获得光谱来证实 H 的存在2但是,在一项新的研究中,她和合著者报告了这两颗行星的密度,很难用其他方式来解释。
开普勒-138(有时称为 KOI-314)是开普勒太空望远镜记录到的第一批恒星之一,其亮度有规律地下降,表明有多颗行星从其表面经过。它是一颗红矮星,亮度仅为太阳的 40 分之一。
已知行星中最靠近恒星的是开普勒-138b,其质量与火星相当,但温度过高,不符合生物学研究的需要。开普勒-138c 和 d 也非常热,平均温度分别为 80°C 和 140°C(176-284°F)。第二颗和第三颗行星的直径都比地球大约 50%。
初步估计其质量表明开普勒-138c 的密度几乎与地球一样,因此大部分都是岩石。开普勒-138d 的密度被认为要小得多,因此可能是水世界。
然而,Piaulet 和她的主管比约恩·本内克教授对开普勒 138-b 的先前质量估计提出质疑,声称两者的密度均为地球的三分之二。
“想象一下木卫二或土卫二的放大版,这两颗富含水的卫星围绕木星和土星运行,但距离它们的恒星更近,”皮奥莱特在一篇陈述。事实上,距离太近,不可能存在冰。事实上,它们的温度,特别是开普勒-138c 的温度,可能高于水的沸点。这意味着存在蒸汽大气,尽管温度很高,但海洋可能仍因巨大的压力而保持液态,或者存在一种更奇特的水相,即所谓的。
今年 8 月,蒙特利尔的研究人员报告了一颗他们认为,但密度估计表明,皮奥莱特双行星走得更远,其水含量比其他任何东西都多。
本尼克说:“这是我们第一次观测到可以确定为水世界的行星,天文学家早已推测这类行星存在。”
凌日行星的大小可以通过恒星经过前方时恒星光线减弱的程度来计算。质量通常根据行星在恒星中引起的运动来估算。然而,在多行星系统中,可以观察每颗行星对其他行星轨道的影响,以找出它们的引力,从而确定质量。Piaulet 和 Benneke 利用这种方法为开普勒-138c 和 d 得出了更精确的质量。
在研究过程中,两人发现凌日时间的变化表明有第四颗行星在牵引。然而,假定的开普勒-138e 不会凌日,所以我们无法知道它的大小或成分。然而,如果它是真实的,它的轨道距离表明温度略高于地球。如果开普勒-138e 也是一颗水世界,那么这个系统可能真的令人兴奋。
该论文发表于自然天文学。