天文在线▲系外类地行星光谱中首次发现水分子，意外！科学家的惊人举动有史以来第一次

有史以来第一次，天文学家在系外岩石行星的大气层中发现了水蒸气。有趣的是，这颗行星位于其恒星所谓的宜居带中，让它成为银河系中最有希望找到地外生命迹象的地方之一。
由开普勒太空天文台发现的K2-18b行星位于110光年之外。初步扫描表明，这颗系外行星是一颗超级地球，也就是说，它是一颗比地球大的岩石行星，而且具有大气层。这些观测结果，再加上K2-18b位于宜居带——恒星系统中液态水能存在的好位置——内的事实，让它值得进一步的研究。

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K2-18b艺术家概念图图源：ESA/哈勃， M.科恩梅塞
伦敦大学学院的团队用哈勃太空望远镜对K2-18b的大气进行了光谱研究，结果发现了独特的水信号。这一重要发现的细节发表在《自然》杂志上。
“这是我们首次在气态巨行星之外的行星上发现水蒸气。 ”这项新研究的作者之一、伦敦大学学院的天文学家安吉洛斯·钱雅拉斯在举行的新闻电话会议上宣布， “这是第一次在宜居带内探测到这种行星，也是我们已知存在水分的唯一一颗太阳系外的[类地]行星。 ”他补充道：“它是我们目前知道的最可能适合人类居住的地方。 ”

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以前，系外行星中曾发现过水蒸气，但只限于气态巨行星。 K2-18b有很小可能性是一颗冰冻巨行星，类似海王星或天王星，但它是超级地球的可能性更大。天文学家们只能看到这颗系外行星的上层大气，但它的体积是地球的两倍,质量是地球的八倍。重要的是，它的密度与火星差不多，是典型气态巨行星的三倍。这让科学家们得出结论：K2-18b可能是颗类地行星，有个固态岩石核心。

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图源：americaspace
K2-18b围绕着一颗暗淡的红矮星运行，只需33天就绕母恒星一周。距离恒星这么近，听上去K2-18b不像在宜居带内，但由于红矮星的辐射较小，与我们这样的恒星系相比，它们的宜居带离恒星近得多。研究人员在新闻发布会上指出， K2-18b接受的辐射量与地球差不多，其温度也与我们在这里感受到的差不多。
【天文在线▲系外类地行星光谱中首次发现水分子，意外！科学家的惊人举动】遗憾的是，由于红矮星常常产生异常强烈且频繁的恒星耀斑，通常认为环绕其的系外行星很可能不宜居住。钱雅拉斯在新闻发布会上指出，与地球相比， K2-18b上的条件可能“更加恶劣” 。

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恒星耀斑图源：phys
哈勃望远镜观测到了清晰的水信号，但伦敦大学学院的研究人员并不确定K2-18b的大气中有多少水，也不确定它的表面是否存在液态水。通过一系列建模，科学家们指出， K2-18b的大气的含水量可能少至0.01% ，或者多达50% 。
这显然是个巨大的差异。

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研究报告的另一位作者乔瓦娜·迪内提在回答小发明网站对此提出的问题时解释说，之所以会有如此大的差距，是因为哈勃望远镜只能探测到光谱里的水信号，而“与其他分子相比，很难定量计算水的含量” 。但迪内提在新闻发布会上说， “无论含水量是多是少” ，信号都“非常强烈” 。她说，未来的研究将致力于减小这一巨大的差异。

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图源：NASA
超级地球一个有趣的特征是，它们大多数可能是水世界——全球完全被深海覆盖的类地行星。当小发明网站问迪内提K2-18b是否可能是个水世界时，她说，考虑到模型的结果， “可能性很大” ，但目前的数据既不能证实也不能排除这种情况。