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发现两颗海洋行星!超过50%都是水,还有大气层,或存在生命

 魅力科学君 2022-12-20 发布于四川

地球是一颗拥有广袤海洋的岩石行星,其表面有大约70%的面积都是海洋,我们不难想象,假如地球上的水再多一些,那么整个地球的表面就会被海洋覆盖。

实际上,如果真是这样的话,那地球就成为了一颗“海洋行星”,有意思的是,天文学家可能已经发现这种奇异的星球,并且还一次发现了两颗。

2022年12月15日 ,一个来自蒙特利尔大学的天文学家团队在《自然·天文学》上发表论文称,他们在一颗名为“开普勒-138”(Kepler-138)的恒星周围发现了两颗海洋行星。

该团队的研究表明,这两颗星球的体积和质量都很相似,构成它们的物质超过50%都是水,除此之外,它们还有大气层,这可以给星球表面的水提供维持液态的压强,而这也就意味着,那里或许存在生命。

“开普勒-138”是一颗红矮星,在天空中位于“天琴座”,与我们的距离大约为218光年,观测数据表明,这颗恒星拥有三颗行星,按从内到外的顺序分别为:“开普勒-138b”、“开普勒-138c”和“开普勒-138d”。

在它们之中,“开普勒-138b”是一颗常见的岩石行星,其体积与火星相差无几,因此并不起眼,而其他两颗行星就不一样了。

观测数据表明,“开普勒-138c”和“开普勒-138d”的半径都是地球的大约1.51倍,而它们的质量分别是地球的2.3倍和2.1倍,据此可以计算出,这两颗行星的平均密度都在3.6克/立方厘米左右。

研究人员认为,这两颗行星的密度非常罕见,因为如果它们的构成物质与地球相似,那么以它们的质量来讲,其自身的引力就会将其“压缩”得比地球更加致密,其密度就应该比地球更高,但实际情况却是,它们的密度远低于地球的平均密度(5.5克/立方厘米),这就说明了它们是以较轻的物质为主。

实际上,这样的密度与我们太阳系中木星的一颗天然卫星——“木卫二”很是接近(“木卫二”平均密度约为3克/立方厘米),关于“木卫二”,相信大家都有一定的了解,简而言之,“木卫二”是一颗富含水的星球,尽管它半径只有地球的4分之1,但它的含水量却比地球还要多。

所以研究人员初步推测,“开普勒-138c”和“开普勒-138d”可以看成是“放大版的木卫二”,在此之后,研究人员为这两颗行星进行了计算机模拟,模拟结果表明,它们有超过50%的成分都是水。

值得注意的是,尽管“开普勒-138c”和“开普勒-138d”与它们的主恒星之间的距离比日地距离近得多,但由于它们的主恒星是一颗暗淡的红矮星,因此这两颗行星都位于其主恒星的“宜居带”之中,也就是说,它们的星球表面既不太冷,也不太热,刚好可以满足液态水在的条件。

两颗含水量如此庞大的行星,又刚好位于其主恒星的“宜居带”中,会发生什么呢?是的,它们的星球表面很可能完全被由液态水构成的海洋覆盖,而这样的行星,其实就是海洋行星。

实际上,这也是该团队得出的结论,根据该团队给出的行星模型,“开普勒-138c”和“开普勒-138d”都是海洋行星,它们都拥有一个足够稠密的大气层,但与地球不同的是,它们大气层中的气体是以水蒸气为主,而在它们的星球表面,则是一片覆盖全球的超深海洋,其平均深度至少可以达到2000公里,相对而言,地球海洋的平均深度却只有大约3.7公里。

(↑左侧是地球的横截面,右侧是“开普勒-138c”和“开普勒-138d”的横截面,因为这两颗海洋行星很相似,所以只需给出一个模型)

想象一下,在同一颗恒星周围,运行着两颗比地球还要大的行星,并且这两颗行星都拥有规模如此庞大的海洋,那么生命会不会已经在那里诞生了呢?很明显,我们不能排除这种可能性,遗憾的是,在未来的很长一段时间里,我们都无法对这种猜想进行验证,毕竟这两颗海洋行星离我们太远了。


好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。

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