人类自从能飞出地球就开始不断寻找地外宜居行星,几百年的探索,也曾在一些星球上找到蛛丝马迹,但是收获甚少。太阳系外鲜为人知的大号版本地球K2-18b从2019年开始进入人们的视线,之所以这么说是因为它和我们生存的这个星球很相似,直径却是地球的2.7倍。在它表面的可居住面积达到了地球的2倍。
系外行星K2-18b位于距离地球124光年的狮子座,质量是地球的8.6倍,但比海王星要小。正是这颗系外行星开启了人类寻找生命的大门。
剑桥大学的一个研究小组使用了系外行星K2-18b的质量、半径和大气数据,并确定了该行星有可能在其富氢大气下,存在适宜居住的液态水。同时,这颗行星的温度、压力、湿度都非常适宜。
2019年媒体的大量报道,将这颗星球的热度推向了高潮,然而由于不同团队的研究,其实当时只是在行星的周围检测到了水蒸气的存在。水是生命的源泉,然而真正能够带来生命生存的,准确来说是液态水。
其实许多系外行星的大气层中都能检测到了水蒸气,但是即使这颗行星处于宜居区域,也不一定意味着它的地表存在着宜居环境,而液态水也是其中重要的一项。
剑桥大学的研究小组(另一个研究该星球的小组)通过研究系外行星K2-18b的大气、质量等数据发现,K2-18b的温度介于-73摄氏度和147摄氏度之间。如果以地球南极洲地区的-84摄氏度和像非洲、澳大利亚和美国西南部这样的地区的49摄氏度以上作为最高和最低温度的对照,显然这颗行星的环境要舒服得多,甚至超过了地球。
即使是这样,液态水也是一个非常重要的衡量标准。为了验证其是否具备宜居的前景,天文学家要对行星的内部和大气条件,尤其是液态水是否可以存在于大气层之下,有一个统一的了解。
曾经有人预测说K2-18 b更像是迷你的海王星,而不是放大的地球。通常来说:如果K2-18b更像海王星的话,“迷你海王星”的核心是岩石和铁,高压水层周围有一个厚厚的氢“包络”,则下面的水层表面的温度和压力将太大而无法维持寿命。
然而剑桥大学的团队研究却认为,尽管K2-18b的体积要比地球大很多,但是它的氢大气层确实很稀薄的,这样的环境正好也能形成液态水。同时,K2-18b大气中富含氢气,并带有大量的水蒸气。研究证实,人类居住的行星允许的最大氢包络度约为行星质量的6%。而K2-18b氢气的最小量与地球大气层的极为相似。
他们还发现,甲烷和氨气等其他化学物质的含量低于这种气氛的预期水平。至于这些水平是否可以归因于生物学过程还有待观察。所以说,关于K2-18b是否有生命存在或者是否适合宜居,还需要详细的考察。而媒体的报道只不过是博取眼球的噱头罢了。