北京時(shí)間9月23日，據(jù)外媒報(bào)道，科學(xué)家首次在系外行星大氣層中發(fā)現(xiàn)水蒸氣信號(hào)。這是尋找宜居系外行星的重大突破。這個(gè)超級(jí)地球距離我們的星球大約110光年。據(jù)估計(jì)，這顆行星的大小是地球的兩倍，質(zhì)量是地球的八倍。
英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院的科學(xué)家表示，這顆名為K2-18b的系外行星可能擁有與地球大氣層相似的大氣層以及適合生物生存的溫度范圍。 K2-18b 繞獅子座紅矮星K2-18 運(yùn)行。它到母星的距離比地球到太陽(yáng)的距離還要近，這意味著它的一年更短，它可以在33天內(nèi)完成一圈，而地球則需要365天。
這顆系外行星于2015 年由美國(guó)宇航局開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡首次發(fā)現(xiàn)。目前的設(shè)備只能確定基本特征，例如距地球的距離、質(zhì)量和表面溫度。倫敦大學(xué)學(xué)院的科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了先進(jìn)的工具，通過(guò)對(duì)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡2016年和2017年存檔的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，發(fā)現(xiàn)了K2-18b大氣中水蒸氣分子的獨(dú)特特征，也表明了水的存在其大氣中的蒸氣。氫氣和氦氣。
K2-18b距離太遠(yuǎn)，天文學(xué)家無(wú)法直接觀察它，但當(dāng)K2-18b繞其母星（稱(chēng)為K2-18）運(yùn)行時(shí)，他們可以觀察到穿過(guò)行星大氣層的恒星光。該研究的作者安杰洛斯·齊亞拉斯博士說(shuō)：“這是我們所知道的太陽(yáng)系外唯一一顆擁有合適溫度、大氣層和水的行星。
該行星大氣層中存在水蒸氣表明它可能是一顆巖石行星或含有大量水的冰冷世界。大多數(shù)像這樣的系外行星都是氣態(tài)巨行星，類(lèi)似于木星和土星。因此，K2-18b為研究人員提供了研究較小的巖石或冰行星的寶貴機(jī)會(huì)。
Ziaras 博士補(bǔ)充道，當(dāng)然，K2-18b 并不是第二個(gè)地球，因?yàn)樗且活w更大的行星，具有不同的大氣成分。它繞著一顆完全不同的恒星運(yùn)行，所以它看起來(lái)不像地球。尋找宜居行星是非常令人興奮的，但我們必須時(shí)刻提醒自己，這個(gè)（地球）是我們唯一的家園。如果我們能夠前往其他星球，我們可能會(huì)發(fā)現(xiàn)（移民）是不可能的。
詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡耗資超過(guò)70 億美元，被認(rèn)為是軌道哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的繼任者
盡管K2-18b位于其母星周?chē)囊司訋?，但科學(xué)家表示，目前無(wú)法確定這顆行星是否存在生命跡象?？紤]到紅矮星K2-18 的活動(dòng)，該行星可能受到比地球更多的高能輻射。 K2-18b的質(zhì)量約為地球的八倍，因此其表面的重力比地球上的重力大得多。研究人員將繼續(xù)監(jiān)測(cè)這顆行星，以證實(shí)他們的理論，即它能夠支持生命。然而，他們不確定地球上有多少水。研究人員表示，K2-18b 的含水量可能低至0.01%，也可能高達(dá)50%。相比之下，地球表面大約71% 被水覆蓋。
該研究的合著者Ingo Waldmann 博士表示：“我們不知道K2-18b 有多少水，但這些模型清楚地表明那里存在大氣和水。此外，研究人員還認(rèn)為其他K2-18b 中可能存在包括氮?dú)夂图淄樵趦?nèi)的分子，但目前無(wú)法檢測(cè)到它們，需要進(jìn)一步研究來(lái)估計(jì)其云量和大氣中水蒸氣的百分比。
K2-18b 是開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的數(shù)百顆超級(jí)地球（質(zhì)量介于地球和海王星之間的系外行星）之一。研究人員花了一年多的時(shí)間分析相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)果最近發(fā)表在《自然天文學(xué)》雜志《自然-天文學(xué)》上。他們還表示，很可能存在類(lèi)似于K2-18b的系外行星。他們希望新技術(shù)，例如將于2021 年3 月發(fā)射的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡，能夠更詳細(xì)地描述系外行星的大氣層，并解開(kāi)太陽(yáng)系以外的更多秘密。無(wú)論如何，這一發(fā)現(xiàn)使K2-18b 成為未來(lái)天文學(xué)研究最有趣的目標(biāo)之一。
宜居帶
宜居帶是指行星系統(tǒng)（圍繞恒星運(yùn)行的各種天體的集合）中能夠支持行星上存在液態(tài)水的軌道范圍。這個(gè)宜居帶也被稱(chēng)為“金發(fā)姑娘區(qū)”，源自?xún)和捁适轮幸晃幻小敖鸢l(fā)姑娘”的女孩，她喜歡喝不太冷也不太熱的粥。
為了讓液態(tài)水存在于行星表面，恒星的溫度必須恰到好處。宜居帶的邊界至關(guān)重要。如果一顆行星距離其母恒星太近，它就會(huì)產(chǎn)生失控的溫室氣體效應(yīng)，就像金星一樣，使其完全無(wú)法居住。但如果距離太遠(yuǎn)，水就會(huì)結(jié)冰，就像在火星上看到的那樣。
自1953年首次提出這一概念以來(lái)，許多恒星已被證明擁有宜居帶，并且其中一些恒星在該區(qū)域內(nèi)擁有一顆或多顆行星，例如2014年發(fā)現(xiàn)的開(kāi)普勒186f（Kepler-186f）。
詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡
研究人員希望，詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（將于2021 年3 月發(fā)射）等新技術(shù)將解開(kāi)太陽(yáng)系以外的更多秘密
詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡被稱(chēng)為時(shí)間機(jī)器，可以幫助解開(kāi)宇宙的秘密。它將用于觀測(cè)135億年前早期宇宙中誕生的第一個(gè)星系，并探索恒星、系外行星，甚至太陽(yáng)系中各種衛(wèi)星和行星的起源。
NASA 官員表示，該計(jì)劃的成本可能超過(guò)國(guó)會(huì)設(shè)定的80 億美元上限。目前，NASA已投資70億美元。
詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡及其大部分儀器的工作溫度約為40 K（負(fù)233 攝氏度）。按照計(jì)劃，它將于2021年發(fā)射，將成為世界上最大、最強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡，能夠觀測(cè)大爆炸后2億年的宇宙微波背景輻射。
今年1月，詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡在約翰遜航天中心的巨型真空室中成功進(jìn)行測(cè)試，證明其可以在深空正常運(yùn)行。該望遠(yuǎn)鏡還經(jīng)過(guò)了100天的低溫測(cè)試，以確保其能夠在極冷的環(huán)境下運(yùn)行。 （任天堂）
