對于熱衷于星空觀測的天文愛好者來說,春季大三角無疑是夜空中一道標志性的景觀。這個由大角星、角宿一和五帝座一構成的三角區域,最近因一顆特殊行星的發現再次引發關注——編號為K2-18b的系外行星,其宿主恒星K2-18恰好位于五帝座一附近。這顆行星的獨特之處不僅在于其物理特性,更在于它可能成為尋找外星生命的突破口。
K2-18b的發現源于2015年開普勒望遠鏡的觀測數據。當時天文學家注意到K2-18恒星周圍存在周期性的亮度變化,這種被稱為"凌日現象"的信號揭示了行星的存在。由于K2-18是一顆質量僅為太陽47%、亮度極低的紅矮星,其行星系統長期隱藏在微弱的光變中。科學家通過分析恒星亮度曲線的周期性波動,最終確認了這顆距離地球124光年的行星。
這顆行星的物理參數令人矚目:半徑是地球的2.6倍,質量達到地球的8倍,平均密度卻僅為地球的41%。這種介于巖質行星與氣態行星之間的特性,使天文學家將其歸類為"氫海行星"。這類行星的典型特征是表面被液態海洋覆蓋,大氣層中富含氫元素,形成獨特的海洋-大氣系統。
盡管K2-18b與宿主恒星的距離僅0.15個天文單位(水星與太陽距離的37%),但由于K2-18作為紅矮星的光照強度較弱,這個位置恰好處于宜居帶范圍內。適宜的溫度條件使得行星表面可能存在液態水,這是生命存在的關鍵要素之一。不過,科學家強調,宜居帶位置和液態水存在只是必要條件,真正引發研究熱潮的是行星大氣成分的突破性發現。
2023年,韋伯望遠鏡通過近紅外透射光譜分析,在K2-18b的大氣中檢測到三種與生命活動密切相關的物質:二氧化碳、甲烷和二甲硫醚。其中二氧化碳和甲烷作為典型的碳基分子,其首次在系外行星大氣中的發現具有里程碑意義。更引人注目的是二甲硫醚的存在——在地球上,這種物質主要由海洋微生物產生,其檢測結果強烈暗示K2-18b的海洋中可能存在類似的生命形式。
天文學家通過光譜分析技術揭示了這一發現:當恒星光線穿過行星大氣時,特定元素會吸收特定波長的光,在光譜中留下獨特的"指紋"。盡管目前觀測到的信號強度尚不足以確認生命存在,但相關研究成果已發表于《天體物理學》雜志。這項研究為探索系外行星生命開辟了新路徑,也使K2-18b成為當前天文學研究的最熱點目標之一。











