这个遥远的世界很像地球，但你不会想住在那里

如果你能把热气球装上星际飞船，飞过 110 光年到达狮子座中一颗围绕暗恒星运行的行星，那么你将体验到与在地球上乘坐热气球完全不同的感觉。温度、压力和潮湿的空气会让你感觉非常舒适，不过你需要一个氧气面罩，甚至可能需要一把雨伞。

蒙特利尔大学的系外行星研究员 Björn Benneke 说道：“你可能会遭遇雨淋。”

近几十年来，望远镜一直在寻找闪烁、摇摆的恒星，已经发现了 4,000 多颗潜在的系外行星，其中一些行星围绕其主星运行，运行区域既不太冷也不太热，水有可能保持液态。还有一些行星甚至被发现含有真正的 H ₂ O 分子。然而，根据本周发表的两项研究，系外行星 K2-18b 是第一个同时满足这两个条件的行星。不幸的是，其他一些明显不像地球的特征使得 K2018b 不太可能成为我们所知的生命家园。但这一发现代表着我们朝着寻找可能真正适合居住的行星迈出了重要的一步。

“这是我们迄今为止最接近探测到与地球相似的环境的一次，”领导研究该行星的两个团队之一的本尼克说道。

科学家们对这颗外星世界的了解都来自于它与恒星的相互作用。开普勒望远镜于 2015 年首次发现了这颗恒星的变暗现象，随后斯皮策太空望远镜的后续观测证实了 2017 年存在一颗比地球大两倍的行星。随后，另一种仪器通过测量恒星的摆动来称量这颗行星，发现它大约是地球的八倍重。哈勃太空望远镜又进行了三年的观测，成功捕捉到另外八次闪光，从而导致了本周对该行星大气层的描述。

研究看不见的行星大气层的关键是使用不同类型的光线测量它看起来有多大。没有大气层的纯岩石行星会完全阻挡所有颜色，而大气层中的每种分子只会阻挡特定波长。大气层在那种光线下看起来不透明，行星在背景恒星的映衬下看起来更大。例如，K2-18b 在被水阻挡的光线下会膨胀。

“这基本上是大气中存在水蒸气的直接证据，”本尼克说，他的研究成果本周在线发表，但尚未经过同行评审。

另一组科学家的研究结果于周三发表在《自然天文学》杂志上，他们使用同样的数据得出了同样的结论。虽然他们无法确定这颗行星的气候是湿润的还是干旱的——他们的模型预测湿度在 0.01% 到 50% 之间——但他们表示，随机统计巧合的概率低于 2,000 分之一。

但是，如果未来的探险者发现自己漂浮在 K2-18b 的大气层中，他们不应该试图着陆。这颗行星的大小和重量使其按照地球标准显得相当纤细——几乎全部由氢气组成，几乎没有固体物质可供外星爬行者爬过。虽然我们的太阳系缺乏真正的类似物，但 Benneke 认为，迷你海王星可能比超大地球更能让人产生心理想象。“由于没有表面，我不认为存在任何类似地球的生命，”他补充道。

K2-18b 的天空可能比仅仅存在水所暗示的还要熟悉。Benneke 的分析检测到所有波长的少量光线被阻挡——使行星看起来略厚。由于行星密度低，排除了表面的可能性，他将这种阻碍解释为水的副作用。“最有可能的解释是，这实际上是一层与地球非常相似的液态水滴云层，”他说。“甚至很有可能有雨。”

然而，另一支团队尚未准备好发布系外行星的天气预报。参与《自然天文学》分析的伦敦大学学院天文学家 Ingo Waldmann 在一封电子邮件中写道：“我们的模型与云层完全一致，但在 [我们得到詹姆斯·韦伯太空望远镜的] 观测结果之前，我们无法确定云层是否存在。”他和他的同事根据多云和非多云大气模型检查了观测结果，发现两者都没有明显优于另一个。

除了没有表面之外，K2-18b 还绕着一颗与太阳截然不同的恒星运行。作为一颗小矮星，它的亮度几乎比太阳低 40 倍，温度较低，因此颜色偏红而非偏黄。这在提供能量方面没有问题——这颗行星的轨道比地球近得多，大约一个月就能绕行一圈，因此温度与地球差不多——但这颗恒星频繁的耀斑可能会让这颗行星沐浴在紫外线中。紫外线耀斑不一定是生命的杀手，但它们会让生活变得艰难。

本尼克表示，研究更多像 K2-18b 这样拥有大气层的系外行星的真正意义在于，它们有助于解答恒星如何塑造行星的重大问题，例如矮星在多大程度上破坏了更适合生命生存的岩石星球周围稀薄的大气层。K2-18b 厚厚的大气层不受此类恒星活动的影响，但随着更强大的望远镜在不久的将来取代哈勃望远镜，研究它所使用的技术将非常宝贵。

“在人类寻找宇宙生命的整个故事情节中，”本尼克说，“这也许是我们迄今为止取得的最远进展。”