我们如何在类似火星的系外行星上发现水?


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根据好奇号的数据,火星的尘埃中的水分约占重量的2%

以前没有发现,所以我们可能需要改变火星令人难以置信的干燥的印象。好的,它仍然很干燥,但是殖民者可用的水量可能很大。

但是进入另一个星球之前发现这种东西是件好事,那么我们如何才能在不真正到达地表并加热局部尘土的情况下检测到这种东西呢?

Answers:


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以火星土壤的精确度来检测另一个行星的尘埃中的水分重量将是困难的。

但是,话虽这么说,但是有两种方法可以检测到水的存在,根据《研究建议》,根据“ 600亿外星行星可以支撑生命,”(Gannon,2013年), 。

为了确定云是水云,而不是铁蒸气等,根据网络文章“在ExoPlanets上寻找水”锚定地雷),

使用ESO的超大望远镜(VLT),一组天文学家已经能够探测到围绕另一颗恒星运行的行星大气中水分子的清晰光谱指纹。这一发现认可了一项新技术,该技术将使天文学家无需使用天文望远镜就能在数百个世界上有效地寻找水。


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我们如何才能检测到水……而无需实际去地面并加热局部污垢?

哈勃太空望远镜可以探测到K2-18 b行星上111光年远的水。当行星经过太阳之前会检测到光谱,分析结果以确定其组成。

美国宇航局戈达德:“ 哈勃发现遥远的系外行星上存在水汽 ”,视频发布于2019年9月11日。

另请参阅此文章:“ 可居住区八大地球质量行星K2-18 b的大气中的水蒸气 ”(2019年9月11日),作者:Angelos Tsiaras,Ingo P.Waldmann,Giovanna Tinetti,Jonathan Tennyson和Sergey N尤尔琴科:

[7][5][8,9][5,9]

...

这标志着以如此高的置信度在居住区超地球附近发现的第一个大气层。尽管情况似乎是最有利的,但此偏好在统计上并不显着。关于组成,检索模型证实了在所有研究的案例中,K2-18 b大气中存在水蒸气,具有很高的统计意义。但是,不可能限制其丰度或大气的平均分子量。对于情况,我们发现的丰度介于50%和20%之间,而对于其他两种情况,则介于0.01%和12.5之间%。大气中的平均分子量可以在5.8 AMU和11.5 AMU之间H2O+H2HeH2O+H2HeH2OH2O+H2He情况,其他情况在2.3 AMU和7.8 AMU之间。这些结果表明,大气中仍然有不可忽略的部分由制成。”H2He

第2页的图片:

图2

图2 | 针对三种不同场景的最佳拟合模型。仅包含H O和H -He的无云气氛(蓝色),仅包含H 0,H -He和N的无云气氛(橙色)和仅包含H2O和H2-He的阴天气氛(绿色)。顶部:仅最适合的型号。下:1和2不确定性范围。22222σσ

[5]Tsiaras,A。等。气态系外行星的人口研究。阿斯特隆 J.155,156(2018)。

[7]蒙特,英国电信等。K2 Campaign 1候选者的恒星和行星特性以及17个行星的验证,包括一颗接受类地日照的行星。天体。J.809,25(2015)。

[8]Benneke,B.和Seager,S.如何区分多云的迷你海王星和以水/挥发物为主的超级地球。天体。J.778,153(2013)。

[9]Waldmann,IP等。Tau-REx I:系外行星大气层的下一代检索代码。天体。J.802,107(2015)。

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