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218光年外兩行星 研究:可能由水構成

Kepler-138恆星系統示意圖。右側較大的行星為Kepler-138d,左側較小的為Kepler-138c。而左側較明亮的為恆星及及從其前面飛過的Kepler-138b。(NASA, ESA, Leah Hustak, STScI)
Kepler-138恆星系統示意圖。右側較大的行星為Kepler-138d,左側較小的為Kepler-138c。而左側較明亮的為恆星及及從其前面飛過的Kepler-138b。(NASA, ESA, Leah Hustak, STScI)

編譯/林達
蒙特利爾大學研究團隊發現,位於天琴座、距離地球218光年、圍繞紅矮星克卜勒138(Kepler-138)運行的兩顆行星Kepler-138c與Kepler-138d是「水世界」,這兩顆行星可能主要由水組成,且不同於太陽系中發現的任何行星。

由蒙特利爾大學系外行星研究所卡羅琳‧皮奧萊特(Caroline Piaulet)領導的研究團隊,使用美國國家航空暨太空總署(NASA)哈伯和史匹哲太空望遠鏡觀測Kepler-138恆星系統,日前在《自然‧天文學》(Nature Astronomy)雜誌發表這項研究結果。

紅矮星Kepler-138,因位於NASA克卜勒太空船的視野範圍內而得名,紅矮星是最小和最冷的一種恆星。研究人員已知Kepler-138系統存在三顆系外行星(Kepler-138b,Kepler-138c,Kepler-138d),但最近才發現其中兩顆可能由水構成。

科學家們並沒有直接在系外行星Kepler-138c和Kepler-138d上探測到水,但將兩顆行星的大小和質量與多個模型進行比較,結果發現其體積的很大部分(高達一半),應該由比岩石輕但比氫或氦重的材料構成,這很有可能是水。

「我們之前認為比地球大一點的行星是由金屬和岩石組成,就像放大版的地球,因此稱其為超級地球。」研究論文合著者、蒙特利爾大學天體物理學教授比約恩‧本內克(Björn Benneke)解釋說。「現已證明,Kepler-138c和d這兩顆行星,在性質上完全不同,它們體積的很大部分可能由水組成。」

「這是迄今為止關於水世界的最好證據,水世界是天文學家長期以來認為在理論上應該存在的行星。」本內克說。

據NASA稱,這些行星上的高溫意味著它們可能被包裹在由水蒸汽構成的大氣中。

「Kepler-138d大氣層的溫度可能高於水的沸點,我們預計這顆行星上會有一層由蒸汽構成的濃密大氣層。」皮奧萊特指出,「只是在這種蒸汽大氣之下,可能存在高壓液態水,甚至可能是水在高壓下產生的超臨界流體。」◇