超级地球大气中发现水

温和红矮星旁的这颗行星很可能是目前已知太阳系外最宜居的地方。

[图片说明]：太阳系外行星K2-18b环绕一颗红矮星运动，其延展的大气中存在水蒸气。版权：Alex Boersma。

最近，在位于一颗红矮星宜居带内的超级地球大气中发现了水蒸气。这意味着液态水也可能存在于该行星表面，甚至可能形成一个全球性的海洋。

这是哈勃空间望远镜首次在超级地球的大气中探测到水蒸气。被称为K2-18b，该行星的温度与地球相似，水蒸气的发现使其成为了下一代空间望远镜的重要观测目标。

这是目前太阳系外唯一已知有着合适的温度来维持水的行星，它还拥有大气层，是目前已知最宜居的行星。

K2-18b位于狮子座，距离地球约110光年。它环绕一颗质量只有太阳三分之一的红矮星公转。红矮星通常拥有剧烈的耀斑活动，但这颗红矮星却惊人的温和。

它的公转周期为33天，轨道半径约为水星到太阳的2倍。由于红矮星的温度比太阳低得多，K2-18b接收到的辐射与地球相当，它的温度也与地球相似。这暗示其表面可能存在水。

K2-18b的温度在-73～47℃之间。作为对比，地球南极的温度可低至-84℃，而在非洲、澳大利亚以及美国西南部等地区，温度则可高达49℃。

尽管K2-18b有着一些非常接近地球的特性，例如水、宜居的温度以及岩石表面等，但它与地球仍有着很大的差距。K2-18b的直径约是地球的2倍，这意味着其质量约为地球的8倍。通常把质量在1～10个地球质量的行星称为超级地球，K2-18b已接近这一范围的上限。

K2-18b的密度是海王星的2倍，表明它是一颗岩质行星，有着与火星和月球相似的成分。由于K2-18b拥有固态表面，其延展大气中含有水蒸气，因此很可能拥有一个覆盖其整个表面的全球性海洋。

不过目前尚无法确定这一点。因为“哈勃”无法精细地探测遥远太阳系外行星的大气。借由尖端的方法，天文学家可以分离出K2-18b大气中水蒸气的信号，但仍无法知晓水蒸气的含量究竟有多少，保守估计介于0.01～50%之间。下一代的空间望远镜将有望给出精确的答案。

原文链接：http://www.astronomy.com/news/2019/09/water-found-in-habitable-super-earths-atmosphere-for-first-time

作者：Jake Parks

编译：周天倚

校审：谢懿

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