在浩瀚無垠的宇宙中,系外行星始終是科學家們探索的熱門領域。最近,天文學界迎來了一項激動人心的發現:多顆系外行星的大氣層中檢測到了水汽,其存在形式竟與地球清晨窗戶上的小霧珠有著相似之處,這一發現為研究外星生命提供了新的線索。
以K2-18b為例,這顆距離地球約110光年的系外行星,質量是地球的8倍,體積則是地球的兩倍??茖W家利用哈勃太空望遠鏡,通過分析其大氣層過濾后的星光,首次明確捕捉到了水蒸氣的蹤跡。盡管目前尚無法精確測定其含水量,但這一發現無疑為系外行星研究開辟了新的方向。想象一下,在如此遙遠的星球上,水汽以類似地球清晨窗戶上小霧珠的形式存在,這是多么奇妙的景象。
另一顆引人注目的系外行星是WASP-39b,它位于距離地球約700光年的地方,質量與土星相當,半徑約為土星的1.5倍??茖W家借助哈勃和斯皮策太空望遠鏡的觀測數據,發現其大氣層中的含水量竟是土星的3倍。更令人驚訝的是,盡管這顆行星的表面溫度高達750攝氏度,但大氣層中依然存在大量水蒸氣。這就像在一個熊熊燃燒的火爐中,竟然能發現類似地球清晨窗戶上由水汽凝結而成的“小霧珠”(盡管這里的水汽以水蒸氣形式大量存在)。
系外行星大氣層中的水汽與地球清晨窗戶上小霧珠的形成原理,竟有著異曲同工之妙。在地球上,水汽遇冷會凝結成小水珠;而在系外行星上,某些行星因誕生地點遠離母星,或受到含有水冰的天體撞擊,從而獲得了大量的水。同時,行星的溫度、大氣環境等條件也會促使水汽出現類似凝結的現象。例如,在WASP-121b行星上,面對恒星的白晝面溫度極高,能將水分子分解成氫、氧和氫氧基分子;但當這些分子被熱浪吹到背對恒星的黑夜面時,低溫又能將它們重新合成為水。
科學家還利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡對GJ 486b這顆巖石系外行星進行了觀測,發現其大氣層中也可能存在水蒸氣。不過,目前尚無法確定這些水蒸氣是來自行星本身還是其恒星。但無論如何,這一發現都為系外行星水汽的研究增添了新的素材。
系外行星大氣層中的水汽不僅令人著迷,更可能與生命的誕生息息相關。以K2-18b為例,它位于恒星的宜居帶內,表面有可能存在液態水。而液態水正是地球上生命誕生的重要條件之一。因此,這些系外行星上的水汽就像一把把小鑰匙,或許能為我們打開尋找外星生命的大門。這一發現無疑激發了人們對宇宙無限可能性的想象和探索欲望。