02.27 外太空的探索:適宜居住的系外行星可能擴大對地球以外生命的搜索

外太空的探索:適宜居住的系外行星可能擴大對地球以外生命的搜索

The more scientists learn about exoplanet K2-18b, the more intriguing it becomes. And it could broaden the types of exoplanets astronomers target in their search for life beyond Earth.

(CNN)科學家對系外行星 K2-18b 瞭解得越多,它就變得越有趣。 它還可以拓寬系外行星的種類,天文學家在尋找地球以外生命的過程中將目標鎖定在這些行星上。

Last year, astronomers 去年,天文學家peered into the atmosphere 凝視著大氣層 of the exoplanet -- a planet outside our solar system -- and discovered both water vapor and temperatures that could potentially support life. 太陽系外的行星---- 太陽系外的一顆行星---- 發現了水蒸氣和溫度,可能支持生命

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Now, astronomers have used data about the exoplanet, including its mass, radius and what they learned about the atmosphere, to determine if it can host liquid water on its surface. Their study published Wednesday in 現在,天文學家們已經利用有關這顆系外行星的數據,包括它的質量、半徑以及他們對大氣層的瞭解,來確定它的表面是否可以存在液態水。 他們的研究於週三發表在《科學》雜誌上The Astrophysical Journal Letters 天文物理期刊.

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K2-18b is eight times the mass of Earth and orbits a red dwarf star 124 light-years away from Earth in the Leo constellation. The planet was first discovered in 2015 by NASA's Kepler spacecraft. K2-18b 的質量是地球的8倍,它圍繞一顆紅矮星運行,該紅矮星位於獅子座,距離地球124光年。 2015年,美國宇航局的開普勒太空船首次發現了這顆行星

The exoplanet completes one orbit around its star every 33 days and it's much closer to its star than Earth is to the sun. But the red dwarf star is also much cooler than our sun. The red dwarf star is an active one, however, which is likely exposing the exoplanet to more radiation than Earth receives. 這顆系外行星每33天繞其恆星運行一週,它與其恆星的距離比地球與太陽的距離要近得多。 但是紅矮星也比我們的太陽冷得多。 然而,紅矮星是一顆活躍的恆星,這可能使這顆系外行星受到比地球更多的輻射

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Water detected in atmosphere of potentially habitable super-Earth 在可能適宜居住的超級地球大氣中檢測到水

劍橋大學天文研究所的主要研究作者 Nikku Madhusudhan 在一份聲明中說: “在一些系外行星的大氣層中已經發現了水蒸氣,但是即使這顆行星處於可居住區域,這並不一定意味著其表面存在可居住的條件。”。 “為了確定可居住性的前景,重要的是對行星的內部和大氣條件有一個統一的瞭解——特別是液態水是否可以存在於大氣層之下。”

根據它的大小,這顆系外行星可能是一顆超級地球或迷你海王星,因為它的大小是地球的兩倍,但沒有海王星大。 而且它位於其恆星的宜居帶內,或者說是從系外行星到恆星的正確距離,這意味著液態水可以存在於行星的表面

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這臺望遠鏡是我們宇宙中下一個偉大的偵探

雖然大氣中含有水蒸氣,但也富含氫氣。 如果系外行星是一個迷你海王星,它可能還包括一個重要的氫“外殼”或高壓水層周圍的一層。 如果這個氫層太厚,就會增加系外行星的溫度和壓力,使其不適合居住

研究小組查看了現有的大氣數據,以確定可檢測到的水蒸氣量是顯著的,而其他化學物質如甲烷和氨的含量低於預期

這使他們能夠為模擬行星及其內部的模型創建邊界。 他們提出了許多可能性。 這顆行星可能是一個比地球大的岩石世界,一個氣態的迷你海王星,甚至是一個海洋世界。 在水世界的情況下,該模型將考慮到類似於地球海洋的壓力和溫度

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在系外行星上探測氧氣的新方法可能有助於尋找生命

"We wanted to know the thickness of the hydrogen envelope -- how deep the hydrogen goes," said Matthew Nixon, study co-author and a PhD student at the Cambridge Institute of Astronomy. "While this is a question with multiple solutions, we've shown that you don't need much hydrogen to explain all the observations together." “我們想知道氫包層的厚度——氫包層的深度,”該研究的合著者、劍橋天文學研究所(Cambridge Institute of Astronomy)博士生馬修 · 尼克松(Matthew Nixon)說。 “雖然這是一個有多種解答的問題,但我們已經表明,你不需要太多的氫來解釋所有的觀測結果。”

他們發現,氫氣包層最多隻佔行星質量的6% ,最少也只有行星質量的百萬分之一。 最小值與地球相似

根據他們的發現,研究人員認為 K2-18b 可能適合居住,並且能夠支持液態水,特別是結合以前對其水蒸氣含量和溫度的研究

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基於他們的模型,研究人員相信這將為尋找地球以外的生命打開一扇大大超過地球的行星的大門。 當美國宇航局的詹姆斯·韋伯空間望遠鏡空間站明年發射時,它可以窺視這顆系外行星的大氣層,以瞭解更多關於其組成的信息

到目前為止,地球大小的岩石行星一直是尋找可能適合居住的系外行星的目標。 但是那些與我們自己不同的可能會創造另一個機會


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