新研究发现：地球或许并非如此特别
据ETH苏黎世、德国海德堡马克斯·普朗克天文学研究所和美国加州大学洛杉矶分校合作的新研究显示，太阳系外行星的表面水含量远低于科学家此前的预期。长期以来，科学家认为这类系外行星可能覆盖着深厚的全球性海洋，而此次研究则否定了这种假设，证明它们并没有厚重的水层。
2025年4月，剑桥大学科学家宣布发现围绕124光年外一颗矮星运行的K2-18b行星，并称其或许是覆盖着海洋、具备生命潜力的“海洋世界”。然而最新研究认为，这类“亚海王星”行星不仅不具备大量水资源，也难以成为孕育生命的理想环境。
ETH苏黎世系外行星学教授Caroline Dorn指出：“行星上的水比我们过去想象的要有限得多。”团队的新研究将行星内部与大气的化学耦合纳入考量，补足了以往只关注表层的研究漏洞。研究假设，亚海王星在早期经历了长时间的炽热岩浆海洋阶段，并在氢气包壳下持续数百万年。此次研究分析了岩浆海洋与大气的化学互动如何影响这些年轻亚海王星的水含量。
通过模拟248颗模型行星的化学演变，团队发现：大多数的水分子在化学过程中被破坏，氢与氧易与行星中的金属富集，进入星球核心，导致表层真正保留的水分极为有限，仅占整体的百分之几。早前，Dorn小组已指出，行星水资源多隐藏于内层，而新研究进一步表明，曾经被认为水分可占行星质量50%的“海洋世界”其实并不存在。甚至，“Hycean”类世界（水分占比10%~90%）也极不可能出现。
这意味着，具有充足表层液态水、适宜生命存在的星球，大概率只会出现在体积更小的行星上，而这些小星球很可能只有未来更高清天文观测设备才能发现。
Dorn表示：“最新计算显示，大多数遥远星球的水含量与地球接近，所以地球并非我们想象中那样特殊，反而只是‘普通’星球之一。”此外，研究还发现，富水大气的行星并非来自“雪线”外积攒大量冰的星球，而是那些在雪线内形成，且其大气中的氢与岩浆中的氧发生化学反应生成水分子的星体。这一发现挑战了传统“冰丰→水丰”的行星形成理论，强调岩浆海洋与大气的平衡才是决定星球成分的关键。
此研究由Aaron Werlen等人主导，题为《亚海王星远比想象干燥：重新思考富水世界的起源》，于2025年9月18日发表在《天体物理学快报》上。该成果对行星形成理论和系外行星大气解读，尤其是在詹姆斯·韦布望远镜时代，将产生深远影响。
编译自/ScitechDaily
