發現 2 顆系外「水行星」,地表海洋可能深達 2 千公里

作者 | 發布日期 2022 年 12 月 19 日 15:06 | 分類 天文 line share follow us in feedly line share
發現 2 顆系外「水行星」,地表海洋可能深達 2 千公里


太陽系有各種特色行星,但缺少幾乎完全被海洋覆蓋的水行星。最近天文學家分析哈伯太空望遠鏡與史匹哲太空望遠鏡數據,發現 Kepler-138c 與 Kepler-138d 兩顆系外行星質量超過 50% 是水,從星球密度、大小判斷,兩顆行星地表海洋深度至少達 2 千公里。

從天文學家開始編目其他恆星周圍行星以來,發現太陽系缺少宇宙其他常見的行星類型,如超級地球、迷你海王星、熱木星等,以及一些假設系外行星類型,如海洋深不見底的水世界。

顧名思義,這些行星可能被深海覆蓋,海洋之下就是岩石核心或冰核,只是這些水也可能於高溫高壓下形成「熱冰」或「超流體」等奇異物質,與地球日常水型態完全不同。

雖然當今望遠鏡技術還不能直接觀察系外行星表面,但透過分析密度,可知曉行星構成是以岩石為主還是氣體為重。

最近,加拿大蒙特婁大學團隊利用哈伯太空望遠鏡、史匹哲太空望遠鏡數據建立模型,比較圍繞紅矮星 Kepler-138 運轉的兩顆系外行星 Kepler-138c、Kepler-138d 大小質量,發現它們應由比岩石更輕、但比氫或氦更重的材料構成,最強力的候選者就是水。

Kepler-138c、Kepler-138d 體積達地球 3 倍多,質量僅地球 2 倍,代表密度比地球低許多,假如它們確實大部分由水分子構成,質量可能占星球總質量一半以上(水僅占地球總質量 0.02%),地表為深達 2 千公里的海洋;但表面溫度也可能高於水沸點,研究人員估計會有一層蒸氣構成的濃密大氣層,蒸氣之下可能有高壓液態水或水的另一相超臨界流體。

隨著儀器與技術越來越靈敏,我們可能會發現更多如 Kepler-138c 和 Kepler-138d 的水世界。論文發表於《自然天文學》期刊。

(首圖來源:NASA