首度發現含水的適居帶超級地球


由加拿大滿地可大學(Université de Montréal)比恩·便力(Björn Benneke)教授和倫敦大學學院安節奴·施瓦那(Angelos Tsiaras)博士分別率領的兩支研究團隊,各自針對一顆直徑是地球的三倍,質量約七到十倍,平均密度與月球和火星相似的K2-18b行星進行觀測,兩支團隊都發現了這顆位於適居帶的超級地球有水的訊號。

目前天文學家是利用行星通過母恆星前時,行星大氣吸收星光光譜中的特定譜線,藉此分析出行星的大氣成分。然而這項工作並不如想像中容易,過去天文學家分析許多目標,但要不是被濃厚的雲層遮蔽,就是沒有大氣層存在。K2-18b行星之所以特別是因為他位在距離地球約一百一十光年、一顆不到太陽一半大小的紅色恆星的適居帶內,以三十三天的公轉周期環繞著,同時也成功獲得大氣中水的訊號,表面相當有可能存在液態水。

兩支團隊皆使用了哈勃太空望遠鏡的數據進行分析,但受限於觀測儀器的極限,科學家們只能知道有水存在,但無法得知其大氣層的垂直溫濕度變化,甚至連究竟含有多少水都難以估算。目前團隊認為,除了最樂觀的含有液態水和水蒸氣的模型之外,還有三種模型可以解釋所獲得的數據:含水的氫氣大氣、含少量水的氫、氮混合大氣、含極少量水但有高空雲或霾的氫氣大氣。

要進一步了解只得仰賴更多的觀測資料。科學家寄望詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)可以提供更高解析度的光譜資料,好繼續探索這個世界。

【圖:歐洲太空總署;文:節錄自台北市立天文科學教育館網頁;新聞訊息由林景明提供】

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