大型系外行星可能拥有适当的生活条件

天文学家发现一颗系外行星可能是可居住的两倍以上，这为寻找比地球大但小于海王星的行星打开了寻找生命的大门。

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的适宜居住条件下容纳液态水。结果发表在“天体物理学快报”中。

该系外行星K2-18b，124光年远，是2.6倍的半径和地球的8.6倍，质量和可居住区，那里的温度可能使液体中的轨道它的恒星水存在。由于两个不同的团队报告说，在其富氢大气层中检测到水蒸气，因此该行星成为2019年秋季媒体大量报道的主题。然而，大气层的范围和内部内部条件仍然未知。

剑桥大学自然研究所的Nikku Madhusudhan博士说：“已经在许多系外行星的大气层中检测到水蒸气，但是即使行星处于宜居区域，也不一定意味着表面存在宜居环境。”领导新研究的天文学。“为了确定宜居性的前景，重要的是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。”

考虑到K2-18b的大尺寸，有人建议说它更像是小版本的海王星，而不是大版本的地球。预计“迷你海王星”会在高压水层周围有一个显着的氢“包络”，其核心是岩石和铁。如果氢包膜太厚，则下面的水层表面的温度和压力将太大而无法维持寿命。

现在，Madhusudhan和他的团队已经表明，尽管K2-18b的尺寸很大，但其氢层不一定太厚，水层可能具有维持生命的适当条件。他们使用现有的大气观测以及质量和半径来确定大气和内部的组成和结构，并使用详细的数值模型和统计方法来解释数据。

研究人员证实，大气中富含氢气，并带有大量的水蒸气。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。这些水平是否可以归因于生物学过程还有待观察。

然后，研究小组将大气属性用作行星内部模型的边界条件。他们探索了各种各样的模型，这些模型可以解释大气特性以及行星的质量和半径。这使他们能够获得内部可能条件的范围，包括氢气包层的范围以及水层中的温度和压力。

合著者马修·尼克松(Matthew Nixon)说：“我们想知道氢包膜的厚度-氢能走多深。”天文学研究所的学生。“尽管这是一个涉及多种解决方案的问题，但我们已经证明您不需要太多的氢就可以一起解释所有观测结果。”