迄今为止，针对系外行星大气组成的最广泛的一项调查和在其他星球寻找水的研究对行星形成理论提出挑战。
一项新的研究发现，在系外行星上，经常会检测到水的存在但是出乎意料的少，至少比预测的数据少很多。
根据研究人员所说，这些发现可能会解释行星（包括太阳系中的行星）的形成。
（图解：哈勃空间望远镜 弥补了地面观测的不足，帮助天文学家解决了许多天文学上的基本问题，使得人类对天文物理有更多的认识。哈勃的超深空视场则是天文学家目前能获得的最深入、也是最敏锐的太空光学影像。图源：wikimedia）
科学家研究数据是通过地基望远镜和太空望远镜收集的19地外行星的大气数据所得。
剑桥大学的天体物理学家麦杜苏德汉接受Space.com采访时说道：“这些行星的温差非常大，从接近70华氏度（20摄氏度）到超过3630华氏度（2000摄氏度），在规模上的跨越度也很大，从迷你海王星，质量大概是地球的10倍到超级木星，质量超过地球质量的600倍。”
（图解：海王星是太阳系八大行星中距离太阳最远的，体积是太阳系第四大，但质量排名是第三，海王星的质量大约是地球的17倍。图源：sinaimg）
科学家们发现在在他们研究的19个星球中14个星球里有水蒸气。
“值得注意的时，我们正在对地外行星上的水蒸气进行详细的测量。因为我们至今没有在太阳系中发现有特别意义的水。”麦杜苏德汉 说。“与太阳系相比，我们可以用系外行星更好地测量水。”
除了水之外，化学家经常在巨大的系外行星大气层检测到钠和钾。结合科学家对我们太阳系的了解，系外行星的钠和钾的含量与预测一致。然而水蒸气含量明显与预期少很多。
“这是一个重大发现。”麦杜苏德汉说。
调查者们对系外行星的水含量的预测是基于那些潜在我们太阳系中的大型气体行星中仍不确定水含量。人类已经多次测量在木星大气层中的水蒸气含量，其中包括面对多次挑战的美国航天局的朱诺号任务。
“因为木星上非常冷，任何水蒸气都是从它的大气层凝结而来的，但我们却不能看到它们。”研究报告的作者路易斯 韦尔班克斯，一位剑桥大学的天体物理学家接受天文在线说道。
（图解：木星是距离太阳第五近的行星，也是太阳系中体积最大的行星，目前已知有六十余颗卫星。图源：google）
关于太阳系大型气体行星的水含量预测值是基于巨行星的大气层中的碳氢比值明显高于太阳而得出的。先前的研究表明，这种“超级太阳”的丰富起源来自太阳系形成时，大量的含碳冰和尘埃降落或堆积在巨行星上。
（图解：巨行星是任何的大质量行星。它们通常是由低沸点的材料（气体或冰）组成，而不是岩石或其它固体，但是大质量固体行星也可以存在。太阳系有4颗巨行星：木星、土星、天王星、与海王星。图源：google）
先前的研究表明除了二氧化碳之外，某些成分含量在巨行星的大气中也应该同样很高，特别是氧，它是宇宙中仅此于氢和氦的含量最高的元素。因此，这表明水，在宇宙中最常见的含氧化合物在巨行星的大气中过剩，在这些行星形成时以冰的形式积累。
这些发现表明在巨行星形成时，落入其中的冰比之前的预期还要少。举个例子，如果巨行星是由围绕在新生恒星周围的原行星盘上的物质堆积而成，那么这些星球可能会根据他们的形成地点和他们在原行星圆盘内的运动方式，积聚成不同水平的化学物质，比如水。
（图解：新生恒星组成的太空“金戒指”图源：google）
“有好几种方法可以制造一个含氧量不足的巨行星，同样水也是如此。”麦杜苏德汉说。“通过观察系外行星，我们正在重新思考行星是如何在我们的太阳系中形成的。”
地球上几乎有水的地方就有生命，所以发现其他行星系统的水比预期的要少可能意味着我们所知道的宇宙其他地方有生命的机会也更低。尽管如此，“如果你了解地区，按质量它并没有很多的水——事实上，地球的水只是稍微有些不足。”麦杜苏德汉说。“所以我们发现系外行星的含水量较低，但对于它们的宜居性来说未必是坏消息。”
研究人员的目标是观察更多的系外行星，观察它们是否遵循他们发现的模式，或者寻找可能与这种趋势相反的异常值。“最终我们一定会找到异常值的”麦杜苏德汉说。“在行星系统方面的特性方面，大自然是极其多样化的。”
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
translate: 林汐
author: Charles Q. Choi
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选文：天文志愿文章组-
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参考资料（备份）
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自：https://www.space.com/exoplanets-water-common-but-not-plentiful.html
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