新發現一顆超級地球!30%都是水,只有100光年遠,可能是海洋行星

天空之城 2022/09/08 檢舉 我要評論

宇宙萬物都是由各式各樣的元素構成,但這些元素在宇宙中所占的比例卻非常不均勻,其中氫和氦這兩種元素就分別占據了可觀測宇宙質量的73.9%和24%,而在其他的元素中,氧元素所占的比例又是最多的,其質量占據了可觀測宇宙的1%左右。

氧元素的化學性質非常活潑,它們總是傾向于與其他元素發生反應,因為氫是宇宙中最多的元素,所以宇宙中的氧元素與氫元素發生化學反應的機率是最大的,而這兩種元素反應的生成物其實就是水。

由此可見,水在宇宙中其實是普遍存在的,所以宇宙中存在含有大量水的行星也是很正常的。在此基礎上,一個合理的推測就是,假如有一顆富含水的行星正好位于其主恒星的宜居帶中,那麼這顆行星的表面就可能完全被由液態水構成的海洋覆蓋,我們可以將其稱為「海洋行星」。

根據我們對生命的認知,生命可以不需要氧氣,但液態水卻是生命不可或缺的物質,所以我們有理由相信,在海洋行星上,很可能存在生命。

有意思的是,海洋行星或許距離我們并不太遠。根據近日發表于《天體物理學雜志》的一項新研究,天文學家利用「凌星系外行星巡天衛星」(TESS)、「加法夏望遠鏡」(CFHT)等觀測設備新發現一顆超級地球,研究人員推測,這顆星球有大約30%都是水,很可能是海洋行星。

這顆被命名為「TOI-1452 b」的星球在天空中位于天龍座方向,離我們只有100光年遠,在宇宙的巨觀尺度上,這種距離可以說是很近了。

「TOI-1452 b」的主恒星是一顆名為「TOI-1452」的紅矮星,它與另一顆名為「TIC 420112587」的紅矮星組成了一個雙星系統,這兩顆恒星的平均距離約為97個天文單位,大約每1400年相互繞行一次。

之所以將「TOI-1452 b」稱作超級地球,是因為它是一顆比地球的質量和體積更大的巖石行星,觀測數據表明,它的質量約為地球的4.8倍,半徑約為地球的1.7倍。

對于「TOI-1452 b」這種體積的超級地球而言,如果構成它的物質組成與地球相似,那麼它的密度就應該明顯比地球更大,這是因為在物質組成相似的情況下,一顆行星的體積越大,其自身的引力就越強,這就會將自身的物質「壓縮」得更緊密。

然而研究人員卻發現,「TOI-1452 b」的密度大約只有5.6克/立方厘米,這遠低于預期值,因為地球的平均密度都有5.5克/立方厘米左右,也就是說,它的密度其實與地球非常接近。

研究人員據此認為,「TOI-1452 b」有相當大的一部分質量是由比構成地球的物質更輕的物質組成,正如我們前文所言,水其實是在宇宙中大量存在的,因此這種「更輕的物質」極有可能就是水。根據研究人員的計算,如果真是這樣的話,那麼水就會占據其總質量的30%左右。

相比之下,我們地球上的水其實連地球總質量的1%都沒有,由此我們完全可以想象出這顆超級地球的含水量有多驚人了。

更重要的是,「TOI-1452 b」正好位于其主恒星的宜居帶之中,這就意味著,其星球表面的溫度既不太冷、也不太熱,可以讓水以液態的形式長期存在。

所以一個合理的推測就是,「TOI-1452 b」的水有很大一部分都是液態水,它們大量存在于這顆超級地球的表面,考慮到其巨大的含水量,其星球表面應該完全被由液態水構成的海洋覆蓋。

正是因為如此,研究人員才樂觀地認為,在已知的眾多系外行星之中,「TOI-1452 b」稱得上是海洋行星的「最佳候選者」,而這也就意味著,在那里有可能存在生命。

當然了,這只是初步研究給出的假設,該團隊的研究人員表示,他們正在積極申請利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)來觀察這顆新發現的超級地球,以便對這一假設進行驗證。

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