124光年外的潜在的“海洋世界”，科学家有新发现

抖音推荐 2025年09月19日 23:56 16 admin

信息来源：https://www.sciencedaily.com/releases/2025/09/250918225006.htm

一项新的研究挑战了先前对系外行星K2-18b的认知，这颗行星曾被认为是一个潜在的“海洋世界”，即富含水的“Hycean”行星。现在，苏黎世联邦理工学院的科学家们发现，类似K2-18b的亚海王星并不像预期那样拥有大量的水，研究表明这些行星在形成过程中可能会将大部分水分流失到其内部深处。

揭示氢和水的化学关系

K2-18b位于距离地球124光年的地方，曾因其可能具备支持生命的深海而受到关注。然而，新的研究结果显示，该行星的水资源量比之前预想的要少得多。“我们发现，行星上的水并不如人们想象的那样丰富，”研究的主要作者亚伦·沃伦表示。

系外行星 K2-18b 的插图。这颗行星被认为有一个厚厚的气体包层，没有全球海洋。图片来源：ESA/Hubble、M. Kornmesser、CC BY 4.0

此次研究的关键在于研究团队引入了气体大气层与行星内部之间的化学耦合关系。此前许多研究在评估这些湿度丰富的亚海王星时，往往忽略了这一点。多恩教授的团队通过新的模型计算，分析了大气中的气体与岩浆海洋中金属和硅酸盐之间的化学反应，发现潜藏在行星内部的水分实际上占到的比例可能微乎其微。

水资源流失的过程

研究中，研究者模拟了26颗模型行星在不同成分下的化学平衡状态，结果显示，行星内部的化学反应会导致大量水分子消失，氢和氧被转化为金属化合物，从而进入行星核心。大约只有百分之几的水分仍留在表面，而不是丰富的海洋。

多恩查明，早期亚海王星阶段的气候条件会导致它们被覆盖在深而热的岩浆海洋之下，在极端的温度和压力下，水分子极易与行星内部的物质发生反应并消失。尽管这一发现对我们了解外星行星的构成至关重要，但也同时为寻找外星生命增加了难度。

地球的独特地位

研究者同时发现，地球可能并非像人们想象的那样特别。鉴于研究结果表明，多数遥远行星的含水量与地球相似，地球在行星的形成过程中似乎显得更加普通。科学家强调，这一发现将对我们理解系外行星的气候和潜在生命起到重要作用。

“这些结果挑战了我们对远离太阳系的行星形成理论，”多恩指出。“以往我们认为，行星的水是基于前一个阶段积累的冰，实际上，氢气与岩浆海洋中的氧气反应生成水的过程是行星形成中主导的因素。”

未来的探索

这一重要发现为未来的行星形成理论以及对系外行星大气的理解提供了新的视角，尤其是在詹姆斯·韦伯望远镜能够更深入地探测这些星球的时候。随着对K2-18b和类似“Hycean”行星的研究继续深入，让我们对宇宙中的水资源以及其与生命存在的关系有了更为清晰的认知。

随着科学的不断进步，了解外星世界的水从来没有像现在这样重要。尽管表面上看似存在海洋的行星在化学构成中拥有水分的比例微乎其微，但这一理念的挑战有助于科学界重新考虑生命存在的可能性以及我们所能探索的宇宙空间。这些发现无疑将激发更多关于外星生命，特别是在其他水体可能存在的环境中的研究。

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