哈勃太空望遠鏡從系外行星發現疑似大氣水份
立場新聞 2019/09/12 11:45
圖片來源：網上影片截圖
哈勃太空望遠鏡觀察到離地球 110 光年以外的行星 K2-18b 有水份子存在跡象。
天文學家以往已曾發現有水份存在的巨型氣體行星，但始終距離頗遠，科學家要尋找更小型的類地行星就更困難。不過近年研究則發現，這些比海王星 (Neptune) 小，但比地球大的行星不僅存在，而且還為數不少。其中，行星 K2-18b 就吸引了加拿大蒙特利爾大學行星天文學家 Björn Benneke 的研究隊伍注意。
這顆系外行星 K2-18b 位處於獅子座的母星 K2-18（或稱 EPIC 201912552）的宜居帶，直徑為地球兩倍。研究人員觀察行星運行至恆星前的活動改變。當行星經過恆星時，恆星的光芒會稍為變暗。 Benneke 的研究隊伍就分析了恆星光線在經過行星大氣時改變，並將數據與史匹哲太空望遠鏡 (Spitzer Space Telescope) 收集的對比，以檢測更廣闊的光線波長。
研究人員觀察到 K2-18b 大氣中含有水蒸氣，而且大氣內凝結成液態水。今次是首次有科學家觀察到小型行星上的水循環作用。另一支倫敦大學學院 (University College London) 研究隊伍亦分析了 Benneke 隊伍數據，並提出三個 K2-18b 水份子存在原因：
可能性一：行星沒有雲層，大氣可能 20–50% 都是由水份組成；
可能性二和三：行星擁有不同雲量、大氣分子，而大氣存有 0.01–12.5% 為水份。
研究人員強調，雖然水份存在是生命跡象的因素之一，但有水不代表有生命。金星同樣有水份存在，而且在宜居帶運行，但太陽已蒸發掉大部份水份，令生命無法在該處生存和演化。未有參與研究的太空望遠鏡中心行星天文學家 Hannah Wakeford 接受《自然》訪問時亦指出， K2-18b 可能一樣沒有生命存在。
雖然今次研究離確認有生命存在還差得遠，但發現仍然令科學家相當感興趣，並相信未來James Webb 太空望遠鏡發射後，將會從 K2-18b 以及其他系外行星尋得更多有趣發現。
【文章更新於 2019-09-17 ：讀者指出文中未有提及 K2-18b 所處的母星名稱，文章現已加入相關資訊。】
來源：
Nature, Hubble telescope spies water raining on distant world, 11 September 2019
Nature, Hubble telescope spies water raining on distant world, 11 September 2019
報告：
Benneke, B., Wong, I., Piaulet, C., Knutson, H.A., Crossfield, I.J.M., Lothringer, J., ... & Fraine, J. (2019). Water Vapor on the Habitable-Zone Exoplanet K2-18b. arXiv., Published Online. DOI: arXiv:1909.04642
Tsiaras, A., Waldmann, I.P., Tinetti, G., Tennyson, J. & Yurchenko, S.N. (2019). Water vapour in the atmosphere of the habitable-zone eight-Earth-mass planet K2-18 b. Nature Astronomy, Published Online. DOI: 10.1038/s41550-019-0878-9
Benneke, B., Wong, I., Piaulet, C., Knutson, H.A., Crossfield, I.J.M., Lothringer, J., ... & Fraine, J. (2019). Water Vapor on the Habitable-Zone Exoplanet K2-18b. arXiv., Published Online. DOI: arXiv:1909.04642
Tsiaras, A., Waldmann, I.P., Tinetti, G., Tennyson, J. & Yurchenko, S.N. (2019). Water vapour in the atmosphere of the habitable-zone eight-Earth-mass planet K2-18 b. Nature Astronomy, Published Online. DOI: 10.1038/s41550-019-0878-9
文／Edward Ho、審核／Alan Chiu