令人驚訝的是「水世界」比想像更常見

作者 | 發布日期 2022 年 09 月 14 日 8:30 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


新的紅矮星系外行星研究指出,我們可能錯過某「水世界」群體,即行星高達 50% 由水組成。然而並非所有行星都由全球性液體海洋覆蓋,科學家預估水是以水合礦物質形式結合。芝加哥大學天文學家 Rafael Luque 說:「看到這麼多水世界圍繞銀河系最常見天體運行的證據令人驚訝,這發現對尋找適居行星產生巨大影響。」

肉眼看不到的紅矮星數量驚人,估計銀河系73%恆星是紅矮星。質量最多只有太陽一半,由於低核融核速率,壽命是所有恆星最長。宇宙只有138億歲,還不足以讓紅矮星活到完整的1千億年壽命。因它們很暗,因此紅矮星周圍尋找系外行星很困難,目前5,084顆證實的系外行星,只有少部分是在紅矮星周圍發現。

科學家主要觀察兩種訊號來確定系外行星的特徵。第一種是當繞行的系外行星從地球和母恆星間通過,恆星光線會有規律微弱變暗。第二種是母恆星與系外行星互繞時,母恆星時而遠離時而靠近觀測者,造成光波長會細微增加或縮短。

利用這些數據及恆星到地球的距離(可得知它發多少光),就可測量這顆系外行星的半徑和質量,並得出密度,推斷組成。低密度意味系外行星有大量大氣層,如氣態巨行星。高密度意味岩石世界,如地球、金星或火星。

研究分析43顆繞紅矮星的系外行星密度。通常系外行星分為兩類:岩石系外行星和大氣層厚的氣體行星,但研究團隊發現奇怪的第三類:系外行星密度介於氣態行星和岩質行星。

結論是這些系外行星的岩石成分和一些較輕物質混合,如水。但這些行星離母恆星太近,表面不可能有液態水,較像木衛三約一半是岩石,一半是水,水藏在岩石和冰殼下。或如月球,水分子和礦物質結合。如果結論正確,意謂這些行星必須在離母恆星更遠的地方形成,然後向內移到現在位置。

而沒有進一步證據之下,不可能做出有利此模式的判斷。研究發表於《科學》期刊。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:ESO / M. Kornmesser)

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