氣態巨行星K2-18b，其雲層富含水分，讓天文學家們興奮不已
2023-03-31 13:01:10
氣態巨行星K2-18b的雲富含水，令天文學家興奮不已。
天文在線
1583929467被水充足的雲包圍。這顆巨大的外行星一直是天文學家的夢想。
(K2-18b行星上藝術家手中的富含水分的大氣，照片來源:Alex Boersma)
K2-18b的美麗是什麼，同時，三組天文學家對它著迷，不知疲倦地探索其中的外星世界？
很久以前，兩組天文學家宣布他們在K2-18b行星的大氣中發現了液態水的跡象——這是尋找可能的外星可居住世界的一個裡程碑。然而，有液態水並不是生命存在的唯一條件。溫度和氣壓等其他條件共同決定了一顆行星是否適合居住。
最近，第三個研究小組報告說，同一顆行星上液態水的壓力可能更有利於生命的進化——這是科學家們另一個有趣的發展。
「我們早就認識到我們研究目標的獨特性，」蒙特婁大學的天文學家Bjorn Benneke在天文學在線上回答道。此前，兩組天文學家(其中一組由Bjorn Benneke領導)發布了K2-18b大氣分析報告，該報告後來發表在《天體物理學快報》上今年1月，比約恩·本納克在美國天文學會的一次會議上再次展示了這些發現。
9 benneke和他的同事使用哈勃望遠鏡和斯皮策太空望遠鏡分析了K2-18b (K2-18b，也稱為EPIC 201912552b)，一顆圍繞紅矮星K2-18運行的外行星，距離地球124光年，在三年內。進行了12項研究來收集對其大氣層的準確觀測。
雖然科學家以前研究過系外行星的大氣，但是這些系外行星都比K2-18b大，K2-18b是地球的2.6倍，質量是地球的8.5倍。行星越小，觀察越困難，因此需要進行許多詳細的測量。通過綜合測量結果，可以更深入地探測到系外行星。
9 benneke說:「以前沒有人這樣做過。」K2-18b是一顆「類地行星」，位於離地球110光年的獅子座。它圍繞著一顆小而活躍的恆星運行，這顆恆星可以向圍繞它運行的行星發出輻射雖然這顆恆星比太陽小，也比太陽暗，但K2-18b的旋轉周期只有33天，這意味著行星的旋轉半徑非常小，從恆星接收到的能量與地球從太陽接收到的能量大致相同。
像K2-18b這樣的小行星更容易探測到行星的細節，因為從地球的角度來看，行星的觀測取決於行星在恆星前方經過時阻擋了多少光線。較小的行星阻擋的光線比較大的行星少，但同時較小的恆星阻擋的光線較少，這使得小信號更容易被探測到。(這顆行星的軌道也有助於科學家捕捉它多次穿過的恆星。))
在哈勃和斯皮策的觀察中，本納克和他的團隊發現了系外行星大氣中的水的特徵，這不是水的單一形式。本尼克說:「更令人興奮的是，我們在數據中發現了行星上的雲層。」「有證據表明，當星光穿過大氣層時，它會突然停在某一高度。Benneke和他的同事用這個模型來確定高度是水存在的理想壓力和溫度。
Benec說:「唯一可信的解釋是這些是液態水雲，與我們地球上的情況非常相似。」「
當雲充滿水滴時，它們很可能會產生雨但是雨永遠不會落到地上。相反，它會下降，直到溫度和壓力導致它再次蒸發，研究人員說。貝內克將K2-18b的降雨量與地球上維吉尼亞的降雨量進行了比較，在那裡，高溫和高壓導致雨水在到達地面之前蒸發。
在系外行星上發現類似的天氣模式對本納克來說是一個有趣的前景
」(k2-18b)是最冷的行星(大氣)，最小的行星和檢測到質量最小的行星。」他說，「對我來說，這是最激動人心的時刻「
一位藝術家拍攝的K2-18b的照片，這是已知的第一顆大氣中有水的小型外行星。(照片來源:歐空局/哈勃，M .科倫瑟)
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一個常見的謎
儘管K2-18b具備形成類似地面雲的適當條件，但它並不像地球相反，它被歸類為海王星，一個沒有表面的氣體巨星。美國宇航局的克卜勒宇宙飛船已經確定海王星可能是銀河系中最常見的外行星類型，佔行星總數的四分之三以上。
然而，天文學家仍然難以理解相對較小的氣體巨星，這也是K2-18b的發現如此令人興奮的原因之一。「我們對這些行星了解不多，」本納克說。「很有可能這是一個我們目前知之甚少的行星系統「
倍海王星的質量介於地球和海王星之間，太陽系中沒有類似的物質理解像K2-18b這樣的世界有助於科學家提高對行星如何生長和進化的理解。「如果你想了解整個行星，了解行星的多樣性，了解最常見的行星是非常重要的，」貝內克說。
參考
1。維基百科全書
2。天文術語
3。諾拉·泰勒·雷德-如夢方醒，，，叔叔
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