k2-18b 概念图

伦敦大学学院的两组天文学家在我们太阳系外的一颗“超级地球”行星的大气层中发现了水汽。这是第一次在非气态巨星的系外行星大气层中发现水。

“这是目前据我们所知太阳系外唯一一颗拥有足以维持生命的适宜温度、拥有大气并拥有水的行星。这使这颗星球成为迄今已知最宜居的星球。”Angelos Tsiaras说，他是来自伦敦大学学院的系外行星科学家，同时也是发表在自然天文学（Nature Astronomy）杂志上的论文的主要作者。

这幅艺术家画的概念图展示了行星K2-18b，它的主恒星，以及这个系统中的伴星。

2015年，开普勒太空望远镜首次发现了距离我们只有110光年的K2-18b。但是，周三发表在《自然天文学》杂志上的关于这颗行星水汽的最新研究，是朝着了解太阳系外宜居行星的样子迈出的重要一步。

两组科学家一致认为K2-18b不是另一个地球。这颗系外行星的质量是地球的8倍，体积是地球的两倍。它非常接近它的主恒星（轨道周期为33天），但这颗恒星的大小和温度只有太阳的一半。K2-18b的存在于2015年得到证实，随后的研究表明，它是岩石行星，可能拥有“显著的气体层或海洋”。

Tsiaras及其团队认为，这颗行星很可能是个岩石构成的“超级地球”，其大气层要么以水为主，要么与氮等透明气体大量混合，要么拥有显著的云形态。大气中的水可能是存在表面液态水的迹象（可能被海洋完全覆盖），但目前还不清楚。

尽管k2-18b的位置比地球离太阳近得多，但由于它的恒星比我们的太阳小得多，温度也比地球低得多，因此它受到的辐射只比地球略多。研究人员的计算还显示，这颗行星的温度与地球相似：大约在华氏-99度到116度之间（摄氏-72度到46度之间）。

为了确定k2-18b大气层的组成，这项新研究背后的研究人员利用哈勃太空望远镜的数据来分析透过其大气层的星光。他们有史以来第一次探测到水分子的特征。

美国宇航局的哈勃太空望远镜环绕地球运行。美国航天局/盖蒂图片社

像k2-18b这样的行星可以帮助重新定义宜居性。

目前，科学家认为，超级地球是银河系中最常见的行星类型，而红矮星是最小、最冷、寿命最长、最常见的恒星类型，这意味着可能会有更多宜居的、含水的系外行星，就像这一颗。不过，目前还没有得到证实。

这篇论文的合著者、物理学家吉奥万娜·蒂内蒂在记者招待会上说：“由于超级地球具有更大的引力，足以在更长的时间内保持大气层，所以水能保持相当长的时间。”

NASA/JPL-Caltech/R. Hurt

k2-18b的大气与地球的大气有很大的不同，因为它主要由氢和氦组成，不像我们自己富含氮的大气。但支持这项新研究的科学家说，在这种情况下，生命仍然可能出现（至少基于我们目前有限的信息）。

詹姆斯韦伯太空望远镜将用一个21英尺宽的折叠铍镜详细观察遥远的星系。美国航天局/克里斯·冈恩

Tsiaris说，美国宇航局即将推出的詹姆斯韦伯（James Webb）太空望远镜（计划于2021年发射）和欧洲航天局的Ariel太空望远镜（计划于2028年发射）将能够收集到更多关于k2-18b的数据。

两者都将能够更精确、更广泛地在电磁波谱上进行观测，识别大气中更多类型的分子，如二氧化碳、甲烷或氨。这些望远镜还将帮助我们对k2 -18b的含水量和结构有更具体的了解，无论这颗行星最终是超级地球还是迷你海王星。这些信息可以帮助科学家们寻找更多像K2-18b这样的行星。

本文由“放牛班的秘密花园”编译自《麻省理工学院技术评论》、businessinider， 作者：Sweetpie

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