太阳系外发现两个“水世界”，可能存在生命

大家好，我是魅力科学君，今天我们要聊的话题是：科学家在太阳系外发现了两个“水世界”，其储水量大得令人吃惊，而且还可能存在生命，下面我们就来具体了解一下。

在天琴座方向，距离地球大约219光年的位置上，有一颗被称为“开普勒-138”（Kepler-138）的恒星，是一颗比太阳小得多的红矮星，其质量与半径只有太阳的53%左右，它有三颗已确认的行星，分别是“开普勒-138b”（Kepler-138b）、“开普勒-138c”（Kepler-138c）和“开普勒-138d”（Kepler-138d）。

在这三颗行星之中，由于“开普勒-138c”和“开普勒-138d”与主恒星的距离既不太远，也不太近，刚好位于“宜居带”范围之内，因此它们就成为了科学家的重点关注对象。

根据多年来的观测数据，科学家估算出了这两颗行星的质量和半径，结果表明，它们就像是一对双胞胎，其半径几乎一模一样，都是地球的大约1.51倍，质量也差不多，都是地球的2.2倍左右。

在得到这些数据之后，科学家据此计算出了它们的平均密度约为每立方厘米3.6克，作为对比，地球的平均密度大约是每立方厘米5.5克。

从理论上来讲，一颗星球质量越大，自身的引力就越强，会把组成自己的物质压得更“密实”，由于这两颗行星比地球重多了，因此如果它们是与地球类似的岩石行星，其密度就应该比地球大得多，但它们的密度反而还比地球小得多，这就显得很是奇怪。

对于这种情况，科学家给出了一种合理的推测——这两颗星球的组成中，有相当一部分是密度比岩石小得多的物质。

具体是什么物质呢？科学家首先想到的是氢和氦，它们是宇宙中丰富的两种元素，但由于这两颗星球的个头还不够大，引力也不够强，不足以束缚住像氢和氦这样的轻元素，所以这个可能性很快被排除了。

那么，还有什么物质，在宇宙中既常见，密度又比岩石小得多呢？答案几乎是呼之欲出：水。

众所周知，水是由氢和氧这两种元素构成，而在宇宙中，氧元素的丰度也相当可观，有这么丰富的原材料，再加上氢和氧很容易“一拍即合”生成水分子，所以，水在宇宙中实际上是一种分布极其广泛的物质。

重要的是，水的密度远低于岩石，所以一个合理的推测就是：这两颗行星含有大量的水，以至于其平均密度被“拉低”到我们观测到的数值。

为了对这个推测进行验证，科学家又对“开普勒-138c”和“开普勒-138d”进行了大量的观测，收集到了更加详细的观测数据，然后利用这些数据建立了行星内部结构的计算机模型，这个模型会模拟在不同温度和压力条件下，岩石、金属、水和气体等物质在行星内部的分布方式。

科学家将模型运行出的各种可能结构，与两颗行星的实际观测特征进行逐一对比，剔除不符合的数据组合，最终得出了一个与观测最吻合的结果：这两颗行星的总质量中，有大约50%都是水。

正如前文所言，这两颗行星的质量都是地球的2.2倍左右，而这也就意味着，它们的储水量比整个地球的质量还要多一点，不得不说，这样的储水量实在是大得令人吃惊，毕竟在我们地球上，水的质量占比只有地球总质量的大约0.023%。

科学家指出，由于它们都位于“宜居带”之中，水可以在其行星表面以液态的形式大量存在，进而形成异常深的海洋，根据估算，其海洋平均深度至少可达2千公里，而这也就意味着，在这两颗行星上是不存在陆地的，它们是两个名副其实的“水世界”。

不过在这两颗行星上，水并非都是液态的，在行星表面，大量的水会受热变成水蒸气，这也是它们大气层中的主要气体，而在行星的深处，随着深度的增加，压力也会越来越大，当达到一定程度时，水就会因为压力巨大而形成固态的冰（“冰VII”或“冰X”），在冰层之下，才是它们的岩石核心。

（地球与“开普勒-138d”的对比，“开普勒-138c”的内部结构与“开普勒-138d”基本相同）

那么，这两个“水世界”有可能存在生命吗？正如我们所知，液态水是生命存在的重要物质基础，因此我们可以合理地认为，在这两颗行星广阔无垠的海洋里，是有可能存在生命的。

不过由于它们的主恒星（也就是“开普勒-138”）还很“年轻”，其年龄大约只有10亿年，相对而言，我们的太阳却形成于大约46亿年前，而地球上的生命也是经历了大约40亿年的时间，才演化成如今多姿多彩的生命形式，所以就算那里有生命，也大概率只是一些非常原始的生物，应该不可能与现代地球上的生物圈相提并论。