哈勃望远镜和斯皮策望远镜发现了两个遥远的水世界

虽然迄今为止我们已经发现了5,000 多颗系外行星,但我们掌握的关于这些行星的大部分信息都是相当基础的。研究人员通常知道行星的质量或半径及其与主恒星的距离,但仅此而已,因此很难预测这些世界的实际情况。然而,新的工具和技术让研究人员能够更多地了解行星密度等细节,从而更好地了解这些地方是什么样的。

最近,研究人员使用哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜的数据确定了两颗行星,它们似乎是水世界,海洋比地球海洋深 500 倍。

在此插图中,超级地球 Kepler-138 d 位于前景中。左边是开普勒 138 c 行星,背景是开普勒 138 b 行星,从它的中心恒星经过的剪影中可以看出。
在此插图中,超级地球 Kepler-138 d 位于前景中。左边是开普勒 138 c 行星,背景是开普勒 138 b 行星,从它的中心恒星经过的剪影中可以看出。开普勒 138 是一颗红矮星,距离地球 218 光年。 Kepler-138 c 和 Kepler-138 d 的低密度——它们的大小几乎相同——意味着它们必须主要由水组成。插图:NASA、ESA、Leah Hustak (STScI)

行星 Kepler-138 c 和 Kepler-138 d 于 2014 年首次被开普勒太空望远镜发现,但直到最近哈勃和斯皮策的数据才被用来揭示它们的密度。研究表明,多达一半的行星体积可能由水组成,这引发了对这种大小和类型的行星的质疑。

“我们以前认为比地球大一点的行星是由金属和岩石组成的大球,就像放大版的地球,这就是我们称它们为超级地球的原因,”其中一位研究人员 Björn Benneke 说道。蒙特利尔大学在一份声明中。 “然而,我们现在已经证明,这两颗行星,Kepler-138 c 和 d,在性质上完全不同,它们整个体积的很大一部分可能由水组成。这是迄今为止关于水世界的最好证据,水世界是一种被天文学家理论认为存在了很长时间的行星。”

为了描绘这些水世界是什么样的,专家说我们不应该考虑太阳系中的任何行星,而应该考虑一些卫星。 “想象一下更大版本的欧罗巴或土卫二,这些富含水的卫星围绕木星和土星运行,但离它们的恒星更近了,”Trottier 系外行星研究所的主要作者 Caroline Piaulet 说。 “它们不会有冰冷的表面,而是会有大量的水蒸气包裹。”

然而,这些行星与我们太阳系中的任何地方都不会真正相似,因为这些行星的大气层非常热。相反,它们可能会有一层厚厚的蒸汽大气,下方有高压液态水。

这听起来很不寻常,但我们可能会在未来发现更多类似的世界。 “随着我们的仪器和技术变得足够灵敏,可以发现和研究离恒星更远的行星,我们可能会开始发现更多这样的水世界,”本内克说。


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