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巨大的系外行星可能有合适的生存条件  天文学家发现了一颗比地球大两倍多的系外行星且或许有适宜居住的潜能。这大大开启了寻找比地球大又比海王星小的星球探索之门。 目前，在很多系外行星的大气层都能探测到水汽，甚至有的行星就位于可居住的环境中。但，这并不一定意味着这些行星的表面有可居住的条件。  来自剑桥大学的Nikku MadhusudhanA团队利用K2-18b这颗系外行星的质量、半径以及大气的数据测定在该行星富含氢的大气层下可能拥有具备适宜居住条件的液态水。这些研究结果刊登在《天体物理学杂志通讯》上。  距地球124光年的系外行星K2-18b，半径是地球的2.6倍，质量是地球的8.6倍，它的运行轨道位于温度可以让液态水存在的宜居区以内。在2019年秋天，由于两个不同的团队报告在这颗星球富含氢的大气中发现了水蒸气，使得这颗行星成为了重要的媒体报道主题。不过，其大气的范围和地下内部条件仍然是未知的。  “在许多系外行星的大气中都发现了水蒸气，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宜居条件。”来自剑桥天文研究所并领导这个新研究的Nikku Madhusudhan博士说到，“ 要证实这个星球可居住性的前景，重要的是要对星球的内部和大气条件--特别是液态水是否可以在大气下存在，拥有一个统一的了解。” 鉴于K2-18b的巨大体积，有人认为它更像是一个缩小版的海王星，而不是一个放大版的地球。一个“迷你海王星”则预计会有一个围绕着一层高压水很厚的氢“包膜”，和一个由岩石和铁构成的的内核。  现在，Madhusudhan和他的团队已经证明，尽管K2-18b的大小，它的氢膜并不一定太厚，并且水层可能有适合来支持生命的条件。他们利用现有的大气观测，以及该星球的质量和半径，用详细的数值模型和统计方法来解释数据，以确定大气和内部的组成和结构。  研究人员证实，这里的大气中富含氢元素且含有大量的水蒸气。他们还发现甲烷、氨气等其它化学物质的含量比早前预期的要低，而这些化学物质是否由该行星上的生物过程所产生，还有待进一步观察。 随后，研究小组将这些大气特性作为模拟行星内部模型的边界状态，探索了大量模型来解释现有的大气数据以及行星的质量和半径。这使得研究人员能够了解其内部的可能条件，包括氢包层的范围以及水层的温度和压力。  “我们想知道氢包层的厚度——这些氢气最深可以到哪，”合著者兼天文学研究所博士生马修·尼克松说道，“虽然这是一个涉及多种解决方案的问题，但我们已经证明，解释所有的观测结果并不需要太多的氢气。” 研究人员发现，氢含量最大可达行星质量的6%，尽管大多数解决方案的氢含量要少得多。而氢含量的最小值约为行星质量的百万分之一，这与地球上大气环境的质量分数相似。值得一提的是，许多模型的场景里都有可能存在海洋世界，在其大气环境下，拥有与地球海洋中水压和水温都接近的液态水。  这项研究为寻找太阳系外那些比地球大得多的系外行星上的宜居条件和生物特征开启了大门。此外，像K2-18b这样的行星更容易通过现有和未来的观测设施进行大气观测。在这项研究中获得的大气条件，在未来可以用一些大型设备如即将到来的詹姆斯·韦伯太空望远镜来观测，使其更加精确。 参考资料 1.Wikipedia百科全书 2.天文学名词 3.HhhMin，FYX，莲心-cam.ac 如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除 转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处 翻译：天文志愿文章组-快速翻译小分队 联合署名：HhhMin，FYX，莲心， 审核：天文志愿文章组- 排版：零度星系 参考资料 1.WJ百科全书 2.天文学名词 3.原文来自：https://www./research/news/large-exoplanet-could-have-the-right-conditions-for-life 本文由天文志愿文章组-HhhMin，FYX，莲心翻译自cam.ac的作品，如有相关内容侵权，请于三十日以内联系运营者删除。 注意：所有信息数据庞大，难免出现错误，还请各位读者海涵以及欢迎斧正。 结束，感谢您的阅读与关注全文排版：天文在线（零度星系） 转载请取得授权，并注意保持完整性和注明出处 浩瀚宇宙无限宽广 穹苍之美尽收眼底 |
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