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真正的水球!韋伯望遠鏡發現一顆「海洋行星」,水量乃地球數千倍

2024-09-07科學

從太平洋中心的太空視角觀看地球,會發現地球幾乎是一顆被海洋覆蓋的星球,因為從這個角度看,陸地顯得相當稀少。實際上,海洋覆蓋了地球表面的71%,而陸地僅占29%,因此形容地球為「海洋星球」十分恰當。包括陸地上的湖泊、河流和冰川在內,地球上的水資源極為豐富,總體積達到了135億億余立方米。

然而,最近一個國際天文學小組使用詹姆士·韋伯天文望遠鏡觀測到了一顆水量遠超地球的行星。這顆行星的品質是地球的5.6倍,直徑則是地球的1.7倍。研究顯示,這顆行星表面的水量占了其總品質的10%到20%。

這個比例令人震驚,因為地球雖然水資源豐富,但海洋中的水總品質大約只占地球總品質的0.0226%,即不足地球總品質的萬分之三。

該行星被命名為LHS 1140b,位於柯吉拉座方向,距離我們的太陽系大約48光年。在過去幾年中,哈伯空間望遠鏡和系外行星探測器TESS等裝置已經多次對其進行了觀測。透過精確的測量,科學家們發現這顆行星的品質約為地球的5.6倍,半徑大約是地球的1.7倍,這表明這顆行星的密度相對較低,引發了科學界的濃厚研究興趣。

最近,國際研究團隊透過詹姆士·韋伯空間望遠鏡的近紅外儀器的數據首次觀測到,這顆行星並非先前認為的擁有氫氣和氦氣的大氣層,而更可能是一顆海洋行星。該行星位於其母星的宜居區內,表面和可能的下層海洋含有大量的水,其水品質占到星球總品質的10%至20%,這意味著該星球的水量可能相當於地球品質的0.56至1.12倍,也就是地球海洋水總量的近5000倍。

因此,這顆星球的水量遠超太陽系中所有巖石行星和衛星的水量總和,如果這些水分布在星球表面,水深將達到2000公裏,約200萬米,遠超過地球上任何海洋的深度,幾乎不可能有任何島嶼露出水面,這使得這顆行星成為一個名副其實的「水球」。

關於LHS 1140b豐富的水資源的來源及其形成過程,科學家們推測,這可能與行星在其星系中的位置及其形成早期階段的條件有關。在行星形成初期,大量的水冰可能伴隨塵埃和瓦斯聚集而成,從而構建了這樣一個水豐富的星球。

此外,LHS 1140b與其主星保持的適中距離,為其表面的水提供了存在為液態的條件,可能在行星的表面或者接近表面形成了巨大的海洋。

這項研究結果不僅揭開了LHS 1140b的神秘面紗,還為未來的宇宙探索指明了方向。

作為一顆具有潛在宜居條件的系外行星,LHS 1140b無疑是未來天文學和生命科學研究的熱門物件。隨著科技的進步,我們期待未來能夠更深入地探索這個水世界,並有可能在其中發現生命的跡象。