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兩顆系外“水行星”地表或被2000公里深海覆蓋

太陽系蘊藏各具特色行星,但缺少幾乎完全被深海覆蓋的水行星。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,發現名為Kepler-138c與Kepler-138d的系外行星質量超過50%是水,從星球密度、大小判斷,這2顆行星地表被至少2000公里海洋覆蓋。
兩顆系外“水行星”地表或被2000公里深海覆蓋

從天文學家開始編目其他恆星周圍的行星以來,已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,以及一些假設中的系外行星類型,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”等奇異材料,與日常已知的水完全不同。

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,可以知曉行星構成是以岩石為主、還是以氣體為重的世界。

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 2 顆系外行星 Kepler-138c、Kepler-138d 之大小、質量,發現它們應該由比岩石更輕、但比氫或氦更重的原材料構成,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,則質量可能占星球總質量一半以上(相較之下水僅占地球總質量0.02%),被約2000公里深的海洋覆蓋地表;但它們的表面溫度也可能高於水沸點,研究人員預計它們會有一層由蒸氣構成的濃密大氣層,蒸氣之下可能存在高壓液態水或另一相,稱為超臨界流體。

隨著儀器與技術越來越靈敏,我們可能會開始發現更多像Kepler-138c和Kepler-138d一樣的水世界。新論文發表在《自然天文學》期刊◆

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