一對超級星球擁有 1,000 英里深的海洋
在1995年的末世動作片《水世界》中，地球的極地冰蓋已經完全融化，海平面上升到5英里多，幾乎覆蓋了所有的陸地。 天文學家發現了一對真正的“水世界”行星，這與我們太陽系中發現的任何行星都不一樣。
它們比地球稍大，沒有岩石的密度。 然而，它們比圍繞太陽運行的氣態巨行星更密集。 那麼，它們是由什麼製成的？ 最好的答案是，這些系外行星的全球海洋至少比地球海洋的平均深度深 500 倍，地球海洋只是岩石球上的濕表皮。
潮濕的世界圍繞著紅矮星開普勒 138 運行，開普勒 138 位於天琴座，距離我們 218 光年。 這些行星于 2014 年由美國宇航局的開普勒太空天文台發現。 斯皮策太空望遠鏡和哈勃太空望遠鏡的後續觀測發現，這些行星一定主要由水組成。 沒有直接觀察到水的光譜特徵。 但這個結論是基於它們的密度，這是通過比較它們的大小和質量計算出來的。
不過，這些海洋中沒有魚。 它們可能溫度太高，壓力太大，因此在海洋表面和行星大氣層之間不存在離散邊界。
全文
由蒙特利爾大學研究人員領導的一個小組發現了兩個證據 系外行星 圍繞紅矮星運行的是“水世界”，其中水佔整個行星的很大一部分。 這些世界位於天琴座 218 光年外的行星系統中，不同於我們太陽系中發現的任何行星。
該團隊由 卡羅琳·皮奧萊特 的 Trottier 系外行星研究所 (iREx) 在蒙特利爾大學，發表了一篇 詳細研究 這個行星系統，被稱為 Kepler-138，在期刊上 自然天文 今天。
Piaulet 及其同事用美國宇航局的哈勃望遠鏡和退役的斯皮策太空望遠鏡觀察了系外行星 Kepler-138 c 和 Kepler-138 d，發現這些行星可能主要由水組成。 這兩顆行星和一顆更靠近恆星的較小行星伴星 Kepler-138 b 之前已被美國宇航局的開普勒太空望遠鏡發現。 這項新研究也發現了第四顆行星的證據。
開普勒 138 c 和 d 並未直接檢測到水，但通過將行星的大小和質量與模型進行比較，天文學家得出結論，它們體積的很大一部分——最多一半——應該由以下材料構成比岩石輕但比氫或氦重（它們構成了像木星這樣的氣態巨行星的主體）。 這些候選材料中最常見的是水。
由於體積是地球的三倍多，質量是地球的兩倍，行星 c 和 d 的密度比地球低得多。 這是令人驚訝的，因為到目前為止，大多數被詳細研究過的行星都只是比地球稍大一點，它們似乎都是像我們這樣的岩石世界。 研究人員說，最接近的比較是外太陽系中的一些冰冷衛星，它們也主要由岩石核心周圍的水組成。
“想像一下更大版本的歐羅巴或土衛二，這些富含水的衛星圍繞木星和土星運行，但離它們的恆星更近了，”皮奧萊特解釋道。 “而不是冰冷的表面，他們會擁有大量的水蒸氣包絡。”
研究人員警告說，這些行星可能沒有像地球上那樣直接位於行星表面的海洋。 “開普勒 138 d 大氣層的溫度可能高於水的沸點，我們預計這個星球上會有一層由蒸汽構成的濃密大氣層。只有在這種蒸汽大氣層下，才有可能存在高壓液態水，甚至是水在高壓下發生的另一個階段，稱為超臨界流體，”皮奧萊特說。
2014 年，來自美國宇航局開普勒太空望遠鏡的數據讓天文學家宣布探測到三顆圍繞開普勒 138 運行的行星。 這是基於當行星短暫地經過他們的恆星前面時星光的可測量下降。
本內克和他的同事 黛安娜·德拉戈米爾， 來自 新墨西哥大學想出了這個主意 重新觀察 哈勃和斯皮策太空望遠鏡在 2014 年至 2016 年間對行星系統進行觀測，以捕捉系統中第三顆行星 Kepler-138 d 的更多凌日現象，以研究其大氣層。
系統中的一顆新系外行星
開普勒 138 c 和 d 這兩個可能的水世界並不位於宜居帶，宜居帶是恆星周圍的區域，溫度允許液態水存在於岩石行星的表面。 但在哈勃望遠鏡和斯皮策望遠鏡的數據中，研究人員還在宜居帶中發現了系統中一顆新行星 Kepler-138 e 的證據。
這顆新發現的行星很小，比其他三顆行星離恆星更遠，需要 38 天才能完成一個軌道。 然而，這顆額外行星的性質仍然是一個懸而未決的問題，因為它似乎並沒有經過它的主星。 觀察這顆系外行星的凌日現象可以讓天文學家確定它的大小。
隨著 Kepler-138 e 現在出現在圖片中，先前已知行星的質量通過凌日時間變化法再次測量，該方法包括跟踪行星在其恆星前面凌日的精確時刻的微小變化，原因是附近其他行星的引力。
研究人員還有另一個驚喜：他們發現 Kepler-138 c 和 d 這兩個水世界是“雙胞胎”行星，大小和質量幾乎相同，而此前人們認為它們截然不同。 另一方面，距離較近的行星 Kepler-138 b 被證實是一顆質量與火星相當的小行星，是迄今為止已知的最小的系外行星之一。
“隨著我們的儀器和技術變得足夠靈敏，可以發現和研究離恆星更遠的行星，我們可能會開始發現更多這樣的水世界，”本內克總結道。
哈勃太空望遠鏡是NASA和ESA的國際合作項目。 位於馬里蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達德太空飛行中心負責管理該望遠鏡。 位於馬里蘭州巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所 (STScI) 負責哈勃望遠鏡的科學操作。 STScI 由位於華盛頓特區的大學天文學研究協會為 NASA 運營