事實證明,外星上有水,只是沒有人類想象的那麼多

一項新的研究發現,在系外行星上,水既普遍存在,又出人意料地稀少,在許多遙遠的星球上都發現有水,但比預測的要少,這到底是為什麼?

科學家們研究了19顆系外行星的大氣數據,這些數據是由太空望遠鏡和地面望遠鏡收集的。這些外星世界的溫度範圍分佈廣泛,從近攝氏20度超過2000攝氏度,質量從10倍地球質量到超過600倍地球質量。在這些星球中,科學家們發現,在他們研究的19個外星世界中,14箇中的水蒸氣很常見。

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當科學家們在對系外行星上的水蒸氣進行詳細測量時發現了這個奇怪的現象。不僅如此,除了水,在巨大的系外行星大氣中最常檢測到的化學物質是鈉和鉀。考慮到科學家對太陽系行星的瞭解,在系外行星上發現的鈉和鉀的含量與預期一致。然而,水汽含量明顯低於預期。科學家表示,這是一個意外,也是一個驚喜。

研究人員對這些系外行星水量的預測,是基於我們太陽系中氣態巨行星中潛藏的水量,而這一點仍不確定。因為事實上人類探測木星大氣中的水的多項數據仍然不夠充足,包括美國宇航局目前的“朱諾”任務,都面臨著許多研究的挑戰。

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因此關於太陽系氣體巨行星水量的預期是基於巨行星大氣中相對於氫的碳含量明顯高於太陽的碳含量的比較才得出。先前的研究表明,這種“超級太陽”的豐富起源於太陽系形成時,大量的含碳冰和塵埃降落或堆積在巨大的行星上。

之前的研究還表明,在巨行星的大氣中,除了碳之外,某些元素的丰度也應該同樣高,尤其是氧,它是宇宙中僅次於氫和氦的最豐富的元素。因此,這表明,水,宇宙中最常見的含氧分子,也應該在巨型行星的大氣中過剩,在這些行星形成時以冰的形式積累。

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這些發現表明,當巨型行星形成時,落入其中的冰可能比之前認為的要少。例如,如果巨型行星是由圍繞在新生恆星周圍的原行星圓盤上的物質堆積而成,那麼這些星球可能會根據它們的形成地點和它們在原行星圓盤內的運動方式,積聚非常不同水平的化學物質,比如水。

因此如果可能有辦法制造出一個氧含量不足的巨型行星,那麼自然就有了水。因此通過觀察系外行星,我們或許能夠了解行星是如何在我們的太陽系中形成的奧秘。

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地球上幾乎所有有水的地方都有生命,所以發現其他行星系統的水比預期的要少可能意味著我們所知道的宇宙其他地方有生命的機會也更低。但是如果你看看地球,按質量計算,它並沒有那麼多的水。事實上,地球上的水稍微有些不足。因此,我們發現系外行星上的水含量較低,這對它們的宜居性來說未必是壞消息。

研究人員的目標是觀察更多的系外行星,看看它們是否遵循他們發現的模式,或者尋找可能與這種趨勢相反的異常值,最終發現行星形成的奧秘,以及宜居性的關鍵。


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