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哈勃太空望遠鏡從系外行星發現疑似大氣水份

2019/9/12 — 15:48

圖片來源:網上影片截圖

圖片來源:網上影片截圖

哈勃太空望遠鏡觀察到離地球 110 光年以外的行星 K2-18b 有水份子存在跡象。

天文學家以往已曾發現有水份存在的巨型氣體行星,但始終距離頗遠,科學家要尋找更小型的類地行星就更困難。不過近年研究則發現,這些比海王星 (Neptune) 小,但比地球大的行星不僅存在,而且還為數不少。其中,行星 K2-18b 就吸引了加拿大蒙特利爾大學行星天文學家 Björn Benneke 的研究隊伍注意。

這顆系外行星 K2-18b 位處於獅子座的母星 K2-18(或稱 EPIC 201912552)的宜居帶,直徑為地球兩倍。研究人員觀察行星運行至恆星前的活動改變。當行星經過恆星時,恆星的光芒會稍為變暗。 Benneke 的研究隊伍就分析了恆星光線在經過行星大氣時改變,並將數據與史匹哲太空望遠鏡 (Spitzer Space Telescope) 收集的對比,以檢測更廣闊的光線波長。

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研究人員觀察到 K2-18b 大氣中含有水蒸氣,而且大氣內凝結成液態水。今次是首次有科學家觀察到小型行星上的水循環作用。另一支倫敦大學學院 (University College London) 研究隊伍亦分析了 Benneke 隊伍數據,並提出三個 K2-18b 水份子存在原因:

可能性一:行星沒有雲層,大氣可能 20–50% 都是由水份組成;
可能性二和三:行星擁有不同雲量、大氣分子,而大氣存有 0.01–12.5% 為水份。

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研究人員強調,雖然水份存在是生命跡象的因素之一,但有水不代表有生命。金星同樣有水份存在,而且在宜居帶運行,但太陽已蒸發掉大部份水份,令生命無法在該處生存和演化。未有參與研究的太空望遠鏡中心行星天文學家 Hannah Wakeford 接受《自然》訪問時亦指出, K2-18b 可能一樣沒有生命存在。

雖然今次研究離確認有生命存在還差得遠,但發現仍然令科學家相當感興趣,並相信未來James Webb 太空望遠鏡發射後,將會從 K2-18b 以及其他系外行星尋得更多有趣發現。 

【文章更新於 2019-09-17 :讀者指出文中未有提及 K2-18b 所處的母星名稱,文章現已加入相關資訊。】

來源:
Nature, Hubble telescope spies water raining on distant world, 11 September 2019

報告:
Benneke, B., Wong, I., Piaulet, C., Knutson, H.A., Crossfield, I.J.M., Lothringer, J., ... & Fraine, J. (2019). Water Vapor on the Habitable-Zone Exoplanet K2-18b. arXiv., Published Online. DOI: arXiv:1909.04642
Tsiaras, A., Waldmann, I.P., Tinetti, G., Tennyson, J. & Yurchenko, S.N. (2019). Water vapour in the atmosphere of the habitable-zone eight-Earth-mass planet K2-18 b. Nature Astronomy, Published Online. DOI: 10.1038/s41550-019-0878-9

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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