英国天体物理学家对系外行星K2-18b的内部结构进行了建模。系外行星K2-18b是太阳系以外科学家唯一已知的行星,它肯定具有液态水和适合生命出现的温度。科学家的计算表明,可能有人居住的行星可能与地球和海王星相似。该文章已被科学杂志《天体物理学杂志快报》接受发表;其初步版本可在电子科学图书馆的网站上阅读。
背景知识
系外行星K2-18b距地球124光年,它围绕着狮子座中的一个红矮星旋转。它的半径是地球的两倍以上,质量是地球的八倍以上。K2-18b位于所谓的宜居性区域-恒星周围的区域,在该区域上可以存在液态水,并且其条件可能有利于生命的出现。
该行星是由开普勒轨道望远镜于2015年发现的。它属于超地球类-大小在地球与海王星之间的行星。这是我们银河系中最常见的行星。
去年9月,科学家发表了对哈勃望远镜的数据进行分析的结果,根据该数据,在K2-18b大气中存在水蒸气以及氢和氦分子。这使地球成为进一步研究的有趣目标。
从铁球到水世界
由NikkuMadusudan带领的剑桥大学(英国)的天体物理学家决定研究是否不仅大气,而且行星的内部区域都适合生命的出现。马达杜丹解释说:“科学家已经在许多系外行星上发现了水蒸气,不过即使这样的物体位于可居住的区域,这并不意味着在其表面出现生命存在所有条件。”
对于K2-18b,问题在于它的尺寸更接近海王星,而不是地球。因此,系外行星的氢包络可能太厚-太大,以至于K2-18b表面的压力和温度太大,以至于生命无法在那里存在和存在。
为了验证这一点,科学家根据先前获得的有关K2-18b的质量,其半径和大气成分的数据,创建了天体内部结构的多个模型。这项工作的结果矙n饬讼惹暗牡S牵盒行堑那饪遣挥Ω扇攀屎仙奶跫男纬珊痛嬖凇�
此外,计算表明,在K2-18b大气下,金属行星和海洋类似陆地的水世界都可以被隐藏。根据新模型,系外行星大气中甲烷和氨的含量低于预期。不管这是由于任何生物学过程造成的,科学家们仍无法确定。
根据该模型,系外行星大气中的氢质量可以达到K2-18b总质量的6%。而且,对于地球来说,这个数字大约是百万分之一,即少了10,000倍。
科学家认为,他们的研究结果可以将潜在有人居住的行星的搜索范围扩大到海王星大小的物体。像K2-18b这样的行星更容易观测,这一事实也有帮助。