这颗系外行星可能真的适合人类居住,而且距离我们并不遥远

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距离地球124光年的一颗行星也可能充满了生命,天文学家们对一颗位于地球和海王星之间的系外行星的性质进行了深入的分析,发现它可能适合居住。

距离地球124光年的一颗行星也可能充满了生命,天文学家们对一颗位于地球和海王星之间的系外行星的性质进行了深入的分析,发现它可能适合居住。这一发现拓宽了天文学家在寻找外星生命时所能包括的行星的范围。

这颗行星被称为K2-18b,这听起来很熟悉,因为去年天文学家在它的大气层中发现了水蒸气,这可是个大新闻。然而,那时候,这颗系外行星的潜在宜居性还不清楚。

它的轨道是一颗红矮星K2-18,正位于宜居带的中央,温度不高,液态水不会从表面蒸发,温度也不低,水不会完全冻结,但是宜居性需要的不仅仅只是合适的距离,火星就是一个很好的例子。

我们也倾向于认为岩石星球——像地球、金星、火星和水星这样的行星——是宜居的先决条件。K2-18b的大小是地球的2.6倍,质量是地球的8.6倍,它可能更像一个迷你海王星,而不是岩石星球。

剑桥大学的天文学家Nikku Madhusudhan说:“在许多系外行星的大气层中都发现了水蒸气,但即使该行星位于宜居带,也并不一定意味着在其表面存在适宜居住的条件。”“要建立宜居性的前景,重要的是要对地球的内部和大气条件有一个统一的认识,特别是液态水是否可以存在于大气之下。”

根据新的分析,即使是一个宜居带的迷你海王星也有可能支持生命。问题是宜居带的迷你海王星应该有一个厚厚的氢气膜,在这下面,被认为是一个流体海洋,但实际上是一个高压的海洋,这取决于氢膜的厚度,外壳越厚,海洋密度越大,如果密度足够大,那就意味着它不适合生命(就我们所知)。

(顺便说一句,海王星和天王星上的海洋在正常压力下应该是冻结的固体,但它们被认为压力太大,实际上是超临界流体。)。

因此,Madhusudhan和他的团队决定仔细观察K2-18b,根据所观察到的系外行星上的海洋是否会达到那些不适宜居住的海洋压力水平。

他们利用现有的对这颗行星的观测,包括它的大气性质、大小和质量,来推断和限制大气的组成和结构,这些发现然后被用来约束系外行星的内部结构和热力学性质,使用数值模拟和统计方法。

他们发现大气中富含氢,水的含量在0.02到14.8%之间(地球大气的水含量在0到5%之间),还有少量的甲烷和氨,可以通过生物和非生物的过程产生。研究人员说,目前还不能排除这两种情况。

然后将这些信息应用于各种行星模型,以找出最适合这些数据的模型。他们发现,能够解释这颗行星所观察到的特性的最大氢含量大约是其质量的6%——尽管大多数溶液中的氢含量要少得多。

剑桥大学的天文学家马修·尼克松说:“我们想知道氢膜的厚度——氢有多深。”“虽然这是一个有多种解决方案的问题,但我们已经证明,你不需要太多的氢来解释所有的观测结果。”

氢的最低含量大约是地球质量的百万分之一,与地球上的比例相似,有些情况下,液体海洋的压力是适宜居住的。虽然还没有确凿的证据证明K2-18b绝对适合居住,但它确实证明了类地行星可能适合居住,这意味着我们不必把寻找可居住世界的工作局限在可居住带的岩石行星上。

研究人员在他们的论文中写道:“未来的观测可使用詹姆斯·韦伯太空望远镜,将有可能完善我们的发现。”

“我们认为,像K2-18b这样的行星确实具有接近宜居条件的潜力,而寻找生物特征的研究并不一定局限于较小的岩质行星。”

这项研究发表在《天体物理学杂志通讯》上。

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