新太空望远镜研究 美国航空航天局 詹姆斯韦伯太空望远镜 发现了系外行星 K2-18b，其质量是地球的 8,6 倍。 在调查过程中，检测到含有碳、甲烷和二氧化碳的分子。 韦伯的发现补充了最近的研究表明 K2-18b 可能是一颗海星系外行星，有可能拥有富含氢的大气层 被水海洋覆盖的表面。 对这颗位于宜居带的系外行星的大气特性的首次观察来自于 美国宇航局哈勃太空望远镜的观测，这引发了进一步的研究，改变了我们对宇宙的理解。

K2-18b 绕冷矮星 K2-18 v 运行 宜居带 位于狮子座，距离地球 120 光年。 K2-18b 等系外行星的大小介于地球和海王星之间，与太阳系中的任何行星都不同。 缺乏同等的附近行星意味着这些 海王星下 它们已经被研究了很长时间，并且是天文学家之间积极争论的主题。 海王星亚 K2-18b 的建议可能是 海西亚系外行星，很有趣，因为一些天文学家认为这些世界是寻找系外行星生命证据的有希望的环境。

“我们的发现强调了在其他行星上寻找生命时考虑不同形式的宜居环境的重要性，” 剑桥大学天文学家、宣布这些结果的论文的主要作者 Nikku Madhusudhan 解释道。 “传统上，在系外行星上寻找生命主要集中在较小的岩石行星上，但较大的赫克斯世界显然更有利于观测大气层。” 换句话说，科学家们正在弄清楚，生命也可能存在于与地球特征（例如大小）无关的行星上。

甲烷是生命的标志

丰富的甲烷和二氧化碳以及氨的缺乏支持了这样的假设：富氢大气层下方可能存在水海洋（以 K2-18b 为例）。 这个最初的韦伯 这些观察结果还提供了可能检测到一种称为二甲硫醚（DMS）的分子。 地球上只有生命才能产生它。 地球大气中的大部分 DMS 是由海洋环境中的浮游植物排放的。 然而，验证 DMS 的存在非常复杂，需要进一步调查。 “即将进行的韦伯观测应该能够确认 DMS 是否确实以高浓度存在于 K2-18b 的大气中，” 马杜苏丹解释道。

虽然 K2-18b 位于宜居带，并且现在已知含有含碳分子，但这并不一定意味着该行星可以支持生命。 这颗行星的体积很大——半径是地球的2,6倍——意味着这颗行星的内部可能含有像海王星那样的大片高压冰地幔，但具有更薄的富氢大气层和海洋表面。 海斯世界被认为拥有海洋。 然而，海洋也可能太热，不适合居住。

“虽然我们的太阳系中不存在这种类型的行星，但亚海王星是迄今为止银河系中已知的最常见的行星类型，” 卡迪夫大学的团队成员 Subhajit Sarkar 解释道。 “迄今为止，我们已经获得了海王星下宜居带最详细的光谱，使我们能够检测其大气中存在的分子。”

光的光谱分析

描述像 K2-18 b 这样的系外行星的大气特征（这意味着识别它们的气体和物理条件）是天文学中一个非常活跃的领域。 然而，这些行星实际上被它们更大的母恒星的光芒所掩盖，这使得探索系外行星的大气层变得特别具有挑战性。

美国宇航局正在寻找其他行星上的生命。 如果来自其他星球的访客已经在我们中间怎么办？

研究小组通过分析母星 K2-18b 穿过系外行星大气层时发出的光来避免了这一挑战。 K2-18b 是一颗凌日系外行星，这意味着当它经过主恒星前方时我们可以检测到亮度的下降。 这就是 NASA 的 K2015 任务于 2 年首次发现这颗系外行星的方式。 这意味着在系外行星凌日期间，一小部分星光会穿过其大气层，然后到达韦伯等望远镜。 星光穿过系外行星大气层时会留下痕迹，天文学家可以将这些痕迹拼凑起来以确定该系外行星大气层中的气体。

“这一结果之所以成为可能，是因为韦伯的波长范围得到了扩展，灵敏度前所未有，这使得仅需两次跃迁就能对光谱特征进行稳健检测，” 马杜苏丹说。 “相比之下，韦伯凌日观测的一次观测提供了与哈勃望远镜几年来在相对较窄的波长范围内进行的八次观测相当的精度。”

“这些结果只是对 K2-18b 的两次观察的结果，还有更多的结果正在进行中，” 来自剑桥大学的团队成员 Savvas Constantinou 解释道。 “这意味着我们的工作只是韦伯在宜居带外行星上观测到的早期样本。”

科学家团队现在打算使用望远镜的中红外仪器（MIRI）摄谱仪进行后续调查，他们希望这将进一步证实他们的发现，并为K2-18b的环境条件提供新的见解。

“我们的最终目标是确定一颗宜居系外行星上的生命，这将改变我们对我们在宇宙中的位置的理解，” 马杜苏丹总结道。 “在这一探索中，我们的发现是朝着更深入了解海斯世界迈出的有希望的一步。”