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太陽系外「超級地球」大氣層發現水

時間:2019-09-13 23:39:31來源:大公報

  圖:大氣層發現水蒸氣的K2-18b行星/網上圖片

  【大公報訊】綜合路透社及英國廣播公司報道:英國倫敦大學學院科學家團隊11日公布一項新研究,首次在一顆類似地球、圍繞遙遠恆星運行的太陽系外行星大氣層中探測到了水蒸氣。此外,這顆行星溫度也與地球類似,這是目前已知首個具備水和溫度這兩項宜居條件的星球。這一發現刊登在期刊《自然天文學》上,證實了水這一生命關鍵元素亦存在於太陽系之外,或成為尋找外星生命的新起點。

  這顆太陽系外行星名叫K2-18b,2015年由哈勃太空望遠鏡發現,通常被認為是一顆超級地球,圍繞獅子座中的一顆矮星運轉。這顆行星距離地球大約111光年,大小是地球的兩倍,質量是地球的八倍,溫度在0至40℃之間,位於其恆星的適居帶中,即恆星周圍適合生命存在的區域,水在這裏可以以液態形式存在於行星表面。目前,科學家已發現數百顆超級地球,它們的質量介於地球與海王星之間。

  大氣中五成或為水蒸氣

  倫敦大學學院的這支研究團隊在2016至2017年間,利用哈勃太空望遠鏡的觀測數據,分析了一些行星圍繞恆星運行時其大氣濾出的光線變化,以確定行星大氣中可能存在的化學物質。

  結果顯示,K2-18b的大氣中有水分子的存在特徵。觀測數據的計算機建模顯示,這顆行星大氣中有高達50%的成分可能是水蒸氣。

  這項發現令科學家在宇宙中地球的獨特性這一問題上距離答案更近了一步。這是科學家首次在恆星適居帶中的行星上探測到水,也是科學家首次在一顆超級地球的大氣中、而非氣態星球上找到水。

   團隊成員、倫敦大學天文學家安傑洛斯·齊亞拉斯說:「在可能適合居住的太陽系外行星大氣層中找到水難以置信且令人興奮,它使我們更接近回答基本問題:地球是獨一無二的嗎?」不過,也有科學家質疑水是否是生命存在的必要條件,認為人類了解的僅是地球生命存在的必要條件,但不排除在其他類型的環境中,也可能存在其他形式的生命。

  由於K2-18b距離地球太遠,探測器無法抵達,倫敦大學學院天體物理學家因戈·瓦爾德曼說,唯一的選擇是等待2020年代發射下一代太空望遠鏡,屆時再尋找行星大氣中是否存在只能由有機生物產生的氣體。瓦爾德曼表示,在未來10年內,人類將知道K2-18b的大氣中是否還含有只可能由有機生命產生的氣體。

  非地球2.0 不適合人類移居

  儘管在K2-18b大氣中發現水令其成為潛在的宜居星球,然而許多天文學家仍對此表示質疑。另有分析表明,這顆行星的質量是地球的1.5倍,表面不太可能由岩石構成,同時其重力以及大氣中其他成分也仍是未知數。批評者還表示,這顆行星不應被划分為超級地球,而應被視為迷你海王星,後者的質量遠大於超級地球,通常是地球的10倍。

  安傑洛斯·齊亞拉斯還指出,移居新星球「仍是科幻小說」。他表示,K2-18b距離地球太遠,其恆星的光線需要一個世紀才能抵達地球,人類探測器根本無法抵達。「考慮到它離得太遠,我們除了待在地球上沒有別的選擇,所以,重要的是讓地球再次變好,而不是尋找可以移民的其他星球。」此外,這顆太陽系外行星還可能比地球暴露於更多的輻射,從而降低了生命產生的可能。

  不過,項目首席科學家、倫敦大學學院教授焦萬娜蒂內蒂(Giovanna Tinetti)堅持認為,這顆行星的平均密度與火星和木衛二相當,且遠高於海王星,可能真的適宜居住,但在作出最終判斷前仍需研究數百個星球的化學成分並了解它們是如何形成和發展的。她說:「K2-18b不能被歸類為迷你海王星,它更可能是一個內部有岩石和冰的行星。這類行星有時也被稱為海洋行星(表面完全為液態水構成的海洋所覆蓋)」。

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