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气态巨行星K2-18b,其云层富含水分,让天文学家们兴奋不已

时间:2020-03-13 13:40:05 作者: 来源:51区未解之谜网 手机阅读

气态巨行星K2-18b的云富含水,令天文学家兴奋不已。

天文在线

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被水充足的云包围。这颗巨大的外行星一直是天文学家的梦想。

(K2-18b行星上艺术家手中的富含水分的大气,照片来源:Alex Boersma)

K2-18b的美丽是什么,同时,三组天文学家对它着迷,不知疲倦地探索其中的外星世界?

很久以前,两组天文学家宣布他们在K2-18b行星的大气中发现了液态水的迹象——这是寻找可能的外星可居住世界的一个里程碑。然而,有液态水并不是生命存在的唯一条件。温度和气压等其他条件共同决定了一颗行星是否适合居住。

最近,第三个研究小组报告说,同一颗行星上液态水的压力可能更有利于生命的进化——这是科学家们另一个有趣的发展。

“我们早就认识到我们研究目标的独特性,”蒙特利尔大学的天文学家Bjorn Benneke在天文学在线上回答道。此前,两组天文学家(其中一组由Bjorn Benneke领导)发布了K2-18b大气分析报告,该报告后来发表在《天体物理学快报》上今年1月,比约恩·本纳克在美国天文学会的一次会议上再次展示了这些发现。

9 benneke和他的同事使用哈勃望远镜和斯皮策太空望远镜分析了K2-18b (K2-18b,也称为EPIC 201912552b),一颗围绕红矮星K2-18运行的外行星,距离地球124光年,在三年内。进行了12项研究来收集对其大气层的准确观测。

虽然科学家以前研究过系外行星的大气,但是这些系外行星都比K2-18b大,K2-18b是地球的2.6倍,质量是地球的8.5倍。行星越小,观察越困难,因此需要进行许多详细的测量。通过综合测量结果,可以更深入地探测到系外行星。

9 benneke说:“以前没有人这样做过。”K2-18b是一颗“类地行星”,位于离地球110光年的狮子座。它围绕着一颗小而活跃的恒星运行,这颗恒星可以向围绕它运行的行星发出辐射虽然这颗恒星比太阳小,也比太阳暗,但K2-18b的旋转周期只有33天,这意味着行星的旋转半径非常小,从恒星接收到的能量与地球从太阳接收到的能量大致相同。

像K2-18b这样的小行星更容易探测到行星的细节,因为从地球的角度来看,行星的观测取决于行星在恒星前方经过时阻挡了多少光线。较小的行星阻挡的光线比较大的行星少,但同时较小的恒星阻挡的光线较少,这使得小信号更容易被探测到。(这颗行星的轨道也有助于科学家捕捉它多次穿过的恒星。))

在哈勃和斯皮策的观察中,本纳克和他的团队发现了系外行星大气中的水的特征,这不是水的单一形式。本尼克说:“更令人兴奋的是,我们在数据中发现了行星上的云层。”“有证据表明,当星光穿过大气层时,它会突然停在某一高度。Benneke和他的同事用这个模型来确定高度是水存在的理想压力和温度。

Benec说:“唯一可信的解释是这些是液态水云,与我们地球上的情况非常相似。”“

当云充满水滴时,它们很可能会产生雨但是雨永远不会落到地上。相反,它会下降,直到温度和压力导致它再次蒸发,研究人员说。贝内克将K2-18b的降雨量与地球上弗吉尼亚的降雨量进行了比较,在那里,高温和高压导致雨水在到达地面之前蒸发。

在系外行星上发现类似的天气模式对本纳克来说是一个有趣的前景

”(k2-18b)是最冷的行星(大气),最小的行星和检测到质量最小的行星。”他说,“对我来说,这是最激动人心的时刻“

一位艺术家拍摄的K2-18b的照片,这是已知的第一颗大气中有水的小型外行星。(照片来源:欧空局/哈勃,M .科伦瑟)

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一个常见的谜

尽管K2-18b具备形成类似地面云的适当条件,但它并不像地球相反,它被归类为海王星,一个没有表面的气体巨星。美国宇航局的开普勒宇宙飞船已经确定海王星可能是银河系中最常见的外行星类型,占行星总数的四分之三以上。

然而,天文学家仍然难以理解相对较小的气体巨星,这也是K2-18b的发现如此令人兴奋的原因之一。“我们对这些行星了解不多,”本纳克说。“很有可能这是一个我们目前知之甚少的行星系统“

倍海王星的质量介于地球和海王星之间,太阳系中没有类似的物质理解像K2-18b这样的世界有助于科学家提高对行星如何生长和进化的理解。“如果你想了解整个行星,了解行星的多样性,了解最常见的行星是非常重要的,”贝内克说。


参考

1。维基百科全书

2。天文术语

3。诺拉·泰勒·雷德-如梦方醒,,,叔叔

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