在距離地球大小兩倍多的遙遠(yuǎn)行星的大氣層中發(fā)現(xiàn)了水蒸氣。它是周?chē)�大氣層中發(fā)現(xiàn)的最小的水世界，甚至可能在那里下降液態(tài)水。這使得這個(gè)世界成為我們?cè)谟钪驵徲蛑�外不斷尋找外星生命的誘人候選人。

       在系外行星（太陽(yáng)系外的世界）周?chē)鷮ふ宜畬?duì)于科學(xué)家來(lái)說(shuō)尤其令人興奮，因?yàn)樗�是我們星球上生命的重要組成部分。它同樣可以成為宇宙中其他地方存在的生命的關(guān)鍵。研究人員之前在系外行星周?chē)�發(fā)現(xiàn)了這種珍貴的分子，但這些世界并不適合生命繁衍的地方。它們是巨大的氣球，大小與木星或海王星相似，缺乏任何生命表面，因?yàn)槲覀冎�道它存在�?/p>

       在天文學(xué)雜志接受的一項(xiàng)研究中詳述的這顆行星有點(diǎn)獨(dú)特。它命名為K2-18b，它的質(zhì)量是我們地球的9倍，這種世界通常被稱為迷你海王星。這個(gè)大小的世界在我們的銀河系中很多，但缺乏我們自己的太陽(yáng)系。K2-18b還圍繞著它的恒星周?chē)�的一個(gè)最佳位置進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)，這個(gè)恒星被稱為可居住區(qū)，在那里溫度恰好適合水在行星表面上匯集。這意味著這個(gè)星球與我們的星球有一些非常重要的特征。蒙特利爾大學(xué)的系外行星研究員，主要作者BjörnBenneke說(shuō)：“這個(gè)溫度系統(tǒng)中的一顆行星 - 一個(gè)與地球非常非常相似的地方 - 我們首次證明它實(shí)際上是液態(tài)水”。關(guān)于該研究發(fā)表在天文學(xué)雜志告訴The Verge。

       雖然尋找水對(duì)于系外行星的研究人員來(lái)說(shuō)是一個(gè)大問(wèn)題，但這個(gè)世界不太可能在海洋中泛濫。事實(shí)上，由于它的大小，行星表面似乎不太可能是巖石。“這些行星看起來(lái)不像地球，”麻省理工學(xué)院的系外行星專家兼教授，沒(méi)有參與這項(xiàng)研究的薩拉塞格爾告訴The Verge。“我們知道這個(gè)巖石行星肯定不會(huì)變得多巖石。”K2-18b也圍繞一顆恒星運(yùn)行，與我們的太陽(yáng)不同�？偠�言之，這些因素顯著降低了生命在那里生存的機(jī)會(huì)。

       由于美國(guó)宇航局的開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡，研究人員首先發(fā)現(xiàn)了K2-18b，這是一個(gè)距離地球近1億英里的宇宙飛船，在過(guò)去十年的大部分時(shí)間里，它都在尋找系外行星。每當(dāng)系外行星直接穿過(guò)其母恒星和地球之間時(shí)，它會(huì)使恒星的光線略微變暗，這是開(kāi)普勒可以探測(cè)到的微小變化。通過(guò)觀察這些過(guò)境，開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)了2000多顆系外行星。2015年，該航天器捕獲了距離地球111光年的K2-18b。

       然后，在2016年和2017年，Benneke和他的團(tuán)隊(duì)使用NASA的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡，目前在地球軌道上，了解更多關(guān)于K2-18b的大氣層。圍繞系外行星的化學(xué)物質(zhì)和分子可以告訴我們?cè)S多潛伏在遙遠(yuǎn)世界表面的東西。例如，地球大氣中的大量甲烷是生活在這里的許多生物有機(jī)體的副產(chǎn)品。

       研究系外行星的大氣對(duì)于與地球大小相似的世界來(lái)說(shuō)尤為艱難。來(lái)自這些遙遠(yuǎn)的太空巖石的光很容易被來(lái)自其母星的光所壓倒，使得它們難以置信。為了弄清楚系外行星的大氣層是什么，研究人員需要觀察恒星的光線，因?yàn)樗�過(guò)濾了世界的“外緣”。當(dāng)光線通過(guò)氣體時(shí)，它會(huì)輕微翹曲，表明存在的分子類型。這是一個(gè)非常微妙且具有挑戰(zhàn)性的測(cè)量方法。

       研究系外行星的氣氛特別棘手。研究人員對(duì)K2-18b很幸運(yùn)，因?yàn)樗�的氣氛延伸到太空，使其更容易觀察。“這有點(diǎn)像混合行星，可能有巖石冰芯，但其大部分體積實(shí)際上都是天然氣，”Benneke說(shuō)。此外，它繞著一種被稱為紅矮星的微弱小星旋轉(zhuǎn)，它沒(méi)有太陽(yáng)那樣的恒星光。這樣可以更容易地研究可能在附近軌道運(yùn)行的行星。

       Benneke和他的團(tuán)隊(duì)觀察到這顆行星經(jīng)過(guò)八次過(guò)境，讓他們能夠探測(cè)到大氣中的水汽。然后他們做了一些氣候模擬，發(fā)現(xiàn)蒸汽很可能形成云層，水凝結(jié)然后下降到地球上 - 就像在地球上一樣。“如果你跟任何生物學(xué)家談話，他們就不關(guān)心蒸氣; 他們關(guān)心液態(tài)水，“Benneke說(shuō)。“因?yàn)樯�物只有在你有液態(tài)水時(shí)才有效。”

       盡管如此，我們還不了解這個(gè)星球，特別是它的表面組成。Seager指出，被認(rèn)為像地球，金星或火星一樣巖石的系外行星通常不到地球大小的1.6倍。這個(gè)是地球大小的2.3倍，這意味著表面很可能不是巖石。“它遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這個(gè)門(mén)檻，”Seager說(shuō)。要么它是一個(gè)巨大的大氣層包圍的巖石核心，要么它的一半可能是由水冰組成。這兩種選擇都不太有利于在地球上像巖石這樣的巖石地上擁有海洋。“這些物品是迷你海王星，它們非常普遍，我們不知道它們是什么，”Seager說(shuō)。

       因此，雖然今天的調(diào)查結(jié)果很大，但仍然在尋找所有人的最大獎(jiǎng)項(xiàng)：在其大氣層中有水的巖石系外行星。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，對(duì)于系外行星社區(qū)來(lái)說(shuō)，這將是一個(gè)重要的日子，它產(chǎn)生了我們發(fā)現(xiàn)的最接近地球的模擬物。

       下一步是了解更多關(guān)于K2-18b的樣子以及地球大氣中可能存在的其他氣體。隨著更強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡在未來(lái)幾年上線，科學(xué)家們可以得到這些信息。值得注意的是，美國(guó)宇航局即將推出的詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡，它將成為2021年發(fā)射后最強(qiáng)大的天文臺(tái)，它可以告訴我們更多關(guān)于K2-18b的表面和大氣的信息。該望遠(yuǎn)鏡將能夠研究小于K2-18b的世界，更類似于我們的星球，此外還有迷你海王星和環(huán)繞其恒星可居住區(qū)域的世界。

       “這是邁向真正探索其他恒星周?chē)鷾囟冗m合的行星的第一步，看看那里發(fā)生了什么，”Benneke說(shuō)。就目前而言，我們知道無(wú)論發(fā)生什么事都可能會(huì)變濕，但可能不是很熱鬧。

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