觀測數載，系外行星充滿生命之源，數據背後，隱秘的世界浮出水面
天文學家發現奇異的雙子系外行星可能是「水世界」
根據最新研究，兩顆由退休的NASA「克卜勒」太空望遠鏡發現的行星也許多半由水構成。
這兩顆系外行星被稱為克卜勒-138c和克卜勒-138D，它們位於天琴座，圍繞著一顆距地球218光年的恒星旋轉。2014年，來源於克卜勒太空望遠鏡的數據激發了科學家們的興趣。他們決定利用哈伯太空望遠鏡和現已退休的NASA斯皮策太空望遠鏡再次探訪這兩顆行星，希望能夠更加了解這些遙遠的世界和它們的構成。令人驚訝的是，它們大半是水。
「我們曾經以為，這兩個比地球略大一點的行星是由金屬與巖石構成的大球——就像放大版的地球那樣，這也就是為什麽我們把它們叫做’超級地球’。「比約恩·本尼克，來自加拿大蒙特婁大學的行星天體物理學家，與該研究的一位共同作者，在一份聲明中說道。
「然而，現在我們發現，克卜勒138C和D這兩顆行星非常地不同：構成它們體積的物質，可能有很大一部份是水。「他說，」這是我們第一次觀測到可以被確認為’水世界’——一種長久以來被天文學家們假設存在的行星型別——的系外行星。」
一位藝術家想象的擁有含水蒸汽大氣的系外行星。（圖片來源：ESA/哈伯，M. 科爾梅瑟）
天文學家們仍然不能確定這些行星是否真的富含水資源，他們仍然沒有直接在那些世界上探測到水分的存在。然而，研究人員們可以計算出每個行星的密度：它們的體積大約是地球的三倍，品質卻只有地球的兩倍，這意味著它們的密度比我們的星球要低很多。
（兩個星球之間極其相似，已經是一個令人驚訝的訊息——科學家們曾經預計它們會非常不同）較低的密度顯示，這兩顆星球都有至少一半是由某種比構成氣態巨行星的氫和氦更重，卻比科學家們曾經預計到會發現的巖石更輕的材料構成——水或許是一種可能。
研究人員們認為，這兩顆行星或許與外太陽系的冰衛星有些許相似，冰封的外殼下隱藏著液態水的海洋，包裹著巖石質的內核。然而，克卜勒發現的這兩顆行星將會比這些衛星炎熱得多，只能發現極少的冰。
「想象一下放大版的歐羅巴或者恩克拉多思，環繞木星和土星執行的富含水源的衛星，然而離它們的恒星要近得多。」卡羅林·皮奧萊特，來自蒙特婁大學的博士生，同時也是這項新研究的領銜作者，在聲明中說道，「在克卜勒-138c和克卜勒138D的大氣層中，溫度很可能超過水的沸點，因此我們預計它們將會有厚重的水蒸氣為主的大氣。「
藝術家想象中的系外行星克卜勒-138D，與地球對比。（圖片來源：伯努埃特·古容，蒙特婁大學）
（在這些水蒸氣之下，科學家們認為那裏也許會有液態水，甚至有可能是高溫與重壓之下，如同瓦斯那樣流動的液體水——這種狀態被稱為超臨界液態。）
這兩個奇異的星球並不是研究者們在哈伯和斯皮策的觀測數據裏發現的唯一驚喜。最初，天文學家們利用克卜勒的觀測結果找到了三顆行星，這一成果發表於2014年。本尼克對最外面的那顆星球——克卜勒-138D——尤其感興趣，並強調了哈伯與斯皮策在2014年到2016年之間的觀測結果。
這些數據指出了第四個行星的存在，它將會被稱為克卜勒-138E。那將是一個每38天繞恒星執行一次的小小世界，它與恒星的距離足以允許液態水在表面上存在，這名科學家說。（克卜勒-138B 和C 的軌域周期分別是10天和14天。）
與此同時，額外的觀測表明最內側的行星，克卜勒-138B，體積與火星相當，這將使它成為科學家們發現並記錄的超過5000顆系外行星中最小的成員之一。
研究人員們希望，克卜勒-138們不會是最後一個帶來此類謎題的行星。「當我們的裝置與技術足夠靈敏，足以發現並研究距離它們的恒星更加遙遠的星球，我們也許會找到更多類似克卜勒-138C和D的水世界。「本尼克說道。
相關知識：
系外行星，或太陽系外行星，是位於太陽系之外的行星。有記載的系外行星存在的證據最早可以追溯到1917年，然而在當時並沒有被辨識。第一個被探測到的系外行星於1992年被確認。另一顆早在1988年就被探測到的行星，則直到2003年才被確認。截止到2022年12月1日，已經有5284顆系外行星被確認存在，它們分屬於3899個行星系統，其中有847個系統有超過一顆行星。
克卜勒太空望遠鏡是NASA的一個已退休的空間望遠鏡，發射於2009年，旨在尋找繞其他恒星執行的地球大小的行星。這個以天文學家強尼斯·克卜勒命名的太空飛行器被發射到一個與地球同步的日心軌域上以執行其任務，由威廉·J·伯魯奇擔任其總研究人員。工作了九年半之後，望遠鏡的反應系統耗盡了燃料。2018年10月30日，NASA宣布它已經退休。
BY:Meghan Bartels
FY: 奈亞拉托離譜
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