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被水分充足的雲團環繞著，這顆身形龐大的系外行星一直令天文學家們心生嚮往。
（K2-18b星球富含水分的大氣在藝術家手中的呈現，圖片來源:Alex Boersma）
K2-18b究竟有何妙處，同時使三組天文學家為之魂牽夢縈，孜孜不倦地探索著其中的外星世界？
早在之前，就有其中兩組天文學家宣布，他們發現了K2-18b星球大氣中液態水的跡象——這在尋找可能的外星宜居世界的過程，是裡程碑式的。但擁有液態水並不是生命存在的唯一條件，其他如溫度和氣壓等條件，共同決定一個行星是否宜居。
而近日，第三個研究小組報告，在同一星球上，液態水的壓力可能更有利於生命的進化——對科學家來說，這又是一個有趣的進展。
「我們很早就認識到了我們研究目標的獨特性,」蒙特婁大學的天文學家Bjorn Benneke回答天文在線。之前，兩組天文學家（其中一個團隊即由Bjorn Benneke領導）公布了K2-18b大氣分析報告，此報告後發表於《天體物理學快報》。今年1月，Bjorn Benneke在美國天文學會的一次會議中再次展示了這些發現。
Benneke 和同事們使用哈勃望遠鏡和斯皮策太空望遠鏡在三年時間內對K2-18b （K2-18b，也稱為EPIC 201912552b，是一顆繞紅矮星 K2-18繞行的系外行星，位於離地球124 光年的位置。進行了十二次研究，以收集有關其大氣的精確觀測結果。
儘管此前科學家曾研究過系外行星的大氣層，但這些系外行星都比K2-18b 大，K2-18b 的體積只有地球大小的2.6倍，質量只有地球的8.5倍。行星體積越小，觀測越困難，需要進行多次詳細的測量，綜合測量結果，可以對系外行星進行更深入的探測。
Benneke 說：「以前沒有人做過這種事情。」K2-18b是一顆位於獅子座的「類地行星」，距離地球110光年，它繞著一顆小而活躍的恆星運行，這種恆星可以向繞行它的行星發射輻射。儘管這顆恆星比太陽小且昏暗，但K2-18b的公轉周期只有33天，意味著該行星的公轉半徑很小，從恆星接收的能量與地球從太陽接收的能量大致相同。
像K2-18b這樣的小行星更容易檢測行星的細節，因為從地球的角度看，行星的觀測取決於該行星在恆星前方通過時阻擋多少光。較小的行星比較大的行星阻擋的光線少，但同時較小的恆星可被阻擋的光線也更少，這使得小信號也更容易被發現。 （該行星的軌道還幫助科學家捕獲到它多次通過恆星。）
在哈勃和斯皮策的觀測中，Benneke 及其團隊發現了系外行星大氣中水的特徵，而且不是單一形態的水。 Benneke 說：「更令人興奮的是，我們在數據中發現行星上有一個雲層。」 證據是，星光在穿過大氣層時會在一定高度突然停止。 Benneke和他的同事使用模型確定那個高度是水存在的理想壓力和溫度。
貝內克說：「唯一可信的解釋是，這些是液態水雲，與我們在地球上的情況非常相似。」
當雲層充滿水滴時，它們很可能產生降雨。但那場雨永遠不會下到地上。相反，它會下降，直到溫度和壓力導致它再次蒸發，研究人員說。貝內克將K2-18b的降雨量與地球上的維吉尼亞州進行了比較，維吉尼亞州是在高溫高壓導致雨水在到達地面之前蒸發的地方。
在一顆系外行星上發現類似的天氣模式對本內克來說是一個有趣的前景。
「（K2-18b）是探測到的（大氣）最冷的行星，最小的行星，質量最小的行星。」他說道，「對我來說，這是最令人興奮的一次。」
一張藝術家拍攝的K2-18b的照片，這是已知的第一顆大氣中有水的小型系外行星。（圖片來源：ESA/Hubble，M.Kornmesser）
一個常見的謎
儘管K2-18b具備形成類地雲的合適條件，但這並沒有使它變得像地球一樣。相反，它被歸類為次海王星，一個沒有表面的氣體巨星。美國宇航局的克卜勒太空船確定，次海王星可能是銀河系中最常見的系外行星類型，佔行星總數的四分之三以上。
儘管如此，天文學家還是很難理解相對較小的氣態巨行星，這也是K2-18b的發現如此令人興奮的原因之一。「我們不太清楚這些行星是怎麼回事，」本內克說，「很有可能這種就是我們目前了解甚少的行星體系。」
次海王星的質量介於地球和海王星之間，太陽系中沒有類似的物質。了解像K2-18b這樣的世界有助於提高科學家對行星如何生長和進化的認識。」如果你想了解行星的一個整體，行星的多樣性，了解最常見的行星是非常關鍵的，」貝內克說。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學名詞
3.Nola Taylor Redd -醒著做夢，，，一叔
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