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真正的水球!韦伯望远镜发现一颗「海洋行星」,水量乃地球数千倍

2024-09-07科学

从太平洋中心的太空视角观看地球,会发现地球几乎是一颗被海洋覆盖的星球,因为从这个角度看,陆地显得相当稀少。实际上,海洋覆盖了地球表面的71%,而陆地仅占29%,因此形容地球为「海洋星球」十分恰当。包括陆地上的湖泊、河流和冰川在内,地球上的水资源极为丰富,总体积达到了135亿亿余立方米。

然而,最近一个国际天文学小组使用詹姆斯·韦伯天文望远镜观测到了一颗水量远超地球的行星。这颗行星的质量是地球的5.6倍,直径则是地球的1.7倍。研究显示,这颗行星表面的水量占了其总质量的10%到20%。

这个比例令人震惊,因为地球虽然水资源丰富,但海洋中的水总质量大约只占地球总质量的0.0226%,即不足地球总质量的万分之三。

该行星被命名为LHS 1140b,位于鲸鱼座方向,距离我们的太阳系大约48光年。在过去几年中,哈勃空间望远镜和系外行星探测器TESS等设备已经多次对其进行了观测。通过精确的测量,科学家们发现这颗行星的质量约为地球的5.6倍,半径大约是地球的1.7倍,这表明这颗行星的密度相对较低,引发了科学界的浓厚研究兴趣。

最近,国际研究团队通过詹姆斯·韦伯空间望远镜的近红外仪器的数据首次观测到,这颗行星并非先前认为的拥有氢气和氦气的大气层,而更可能是一颗海洋行星。该行星位于其母星的宜居区内,表面和可能的下层海洋含有大量的水,其水质量占到星球总质量的10%至20%,这意味着该星球的水量可能相当于地球质量的0.56至1.12倍,也就是地球海洋水总量的近5000倍。

因此,这颗星球的水量远超太阳系中所有岩石行星和卫星的水量总和,如果这些水分布在星球表面,水深将达到2000公里,约200万米,远超过地球上任何海洋的深度,几乎不可能有任何岛屿露出水面,这使得这颗行星成为一个名副其实的「水球」。

关于LHS 1140b丰富的水资源的来源及其形成过程,科学家们推测,这可能与行星在其星系中的位置及其形成早期阶段的条件有关。在行星形成初期,大量的水冰可能伴随尘埃和气体聚集而成,从而构建了这样一个水丰富的星球。

此外,LHS 1140b与其主星保持的适中距离,为其表面的水提供了存在为液态的条件,可能在行星的表面或者接近表面形成了巨大的海洋。

这项研究结果不仅揭开了LHS 1140b的神秘面纱,还为未来的宇宙探索指明了方向。

作为一颗具有潜在宜居条件的系外行星,LHS 1140b无疑是未来天文学和生命科学研究的热门对象。随着科技的进步,我们期待未来能够更深入地探索这个水世界,并有可能在其中发现生命的迹象。