宽广的银河系中似乎存在着各式各样的水世界，我们能找到可能的移居家园吗？
红矮星上有常见的水世界？也许。
这是一张外星球TOI-1452 b的图片。它仅仅比地球大一点，而且也许被一片深海完全覆盖。它围绕着两颗小红矮星之中的其中一颗运动，位于距离地球100光年之外的天龙座。天文学家在上个月（2022年8月）宣布了这颗星球的发现。现在，一项新研究表明，在这些星体周围，可能水世界很常见。
图片来自贝努瓦·古金/系外行星研究院/蒙特利尔大学
拥有着大量海洋、湖泊和河流的地球是一个水世界。在我们太阳系中的其他地方，存在着其他拥有地下海洋的星球，包括木星的卫星木卫二和土星的卫星土卫二。但是我们太阳系之外，存不存在水世界呢？越来越多的证据表明这是有可能的。事实上，一项来自芝加哥大学的新研究表明水世界——至少它们其中一种——可能在红矮星周围很常见。然而大部分的水可能是在地下。研究者们于2022年9月8日在科学杂志上发表了经过同行评审的发现。
围绕红矮星运行的水世界
这项新研究聚焦于红矮星，它是我们银河系中最常见的一种恒星。天文学家迄今为止所发现的许多系外行星——在我们太阳系之外的行星——都围绕红矮星运行。研究者们想观测围绕着这些恒星运行的行星的数量。这些星球包括充满岩石的、富含水资源的和富含气体的行星。他们的实验表明在那些行星上很有可能存在着水世界。这项新研究的领导拉斐尔·卢克在芝大新闻上说：看到这么多水世界围绕着银河系里最常见的一种恒星运行，真的非常惊喜。这对寻找适宜居住的行星有着巨大的影响。
2种不同的观测技术
研究者们通过结合两种不同的观测技术，发现了有关行星大小和质量的线索。一种叫凌日法，基于从地球上的有利位置观察到的行星在其恒星前方的交叉点。另一种是径向速度法，用望远镜测量行星对恒星的极小引力。结合它们的结果，科学家们更好地了解这些行星有多大、多种。加那利群岛天体物理研究所和拉古纳大学的共同作者恩里克·帕莱说：这两种观测行星的不同方法分别给了你不同的信息。
一半石头一半冰
科学家们推测这些行星大部分应该是充满岩石的，像地球一样。而且他们……算是这样吧。然而结果表明他们或许更像是一半石头一半水。这是因为行星的测量密度表明它们太轻，不可能是纯岩石。就像芝加哥大学的雅各布·比恩说的一样：当我看到这个分析的时候很震惊。我和许多圈子里的人都推测这些是干燥的、充满岩石的行星
不过这里有个陷阱。这些发现表明即使这些行星富含了很多水分，它还是很可能与岩石混合，或者是在地下，而不是在地表上飞溅流动。这是为什么呢？因为这些特殊的行星非常近的围绕着它们的恒星运动。没有被蒸发掉的任何地表水，都会以超临界气相的形式存在。在这种情况下，行星的表观半径将会看起来更大。但这并不是天文学家观测到的。正如卢克所指出的：
但我们在样本中没有看到。这表明水不是以表层海洋的形式存在。
类似木卫二的水世界？
如果这种情况是真的，这些行星大部分或全部的水都在地下，这可能会使它们更像木卫二或太阳系中的其他海洋卫星。在这些卫星上，液态水在冰的表层下面，但类比是相似的。具体来说，木卫二不仅有地下海洋，而且有越来越多的证据表明，在冰壳内部有水——如果你愿意这么说的话，也可以说是湖泊。
芝加哥大学的拉斐尔·卢克领导了这项关于红矮星附近水世界的新研究。图片来自芝加哥大学。
太阳系外行星的形成
这些发现也表明了行星的形成方式。它们支持这样一种理论，即许多行星实际上是在远离恒星的地方形成的，然后逐渐向内迁移。这些曾经温度较低的行星最终可能会居住在离恒星更近的区域，那里可能存在液态水。如论文所述：
包括轨道迁移在内的形成模型可以解释观测结果：岩石行星在雪线内形成，而富含水的世界在雪线外形成，然后向内迁移。
木星的卫星木卫二是太阳系中除地球外最著名的海洋世界。这张木卫二的图像是伽利略号宇宙飞船在1995年和1998年拍摄的图像合成的。看到木卫二表面那些纵横交错的裂缝和山脊了吗?它们使月亮看起来像一个开裂的鸡蛋。图片来自NASA/ jpl -加州理工学院/ SETI研究所。
其他的水世界
在2022年7月的另一项研究中，科学家们表示，具有浓厚原始大气层的超级地球系外行星也可能是潜在的宜居水世界。
科学家宣布发现了一颗100光年外的超级地球系外行星，它可能完全被水覆盖。从目前的研究和发现来看，我们的银河系中似乎存在着各种各样的水世界。真是令人兴奋的展望！
总结:芝加哥大学的科学家说，岩石水世界可能在红矮星周围很常见。然而，大部分水可能在地下，而不是像海洋那样在地表。
BY:Paul Scott Andersonand
FY:畅瘾少女
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