臺北市立天文科學教育館

研究系外行星的團隊推論，在與地球大小近似的超級地球，和超過地球質量約6倍的亞海王星上，大部分水都潛藏在行星核心深處。由於4年前地球科學家藉由模擬計算推論，地球上大部分的水都隱藏在內部，水量多達約海洋的80倍。因此一些天文學家思考，系外行星上大部分的水是否也可能隱藏在內部。

目前所發現的系外行星大多很靠近主星，表面溫度很高，因此若是岩石質行星，表面大多是熔融的岩漿海洋，研究團隊認為水可以溶解在這些液態的矽酸鹽岩漿中。在地質演化初期，行星內部大多的鐵都尚未沉降至核心，而是以液滴的形態存在於岩漿中，而水和矽酸鹽則會與液滴鐵結合。當鐵開始逐漸向地心沉降時，行星內部的水也一併被帶入含鐵的核心中。

圖說：研究結果顯示，系外行星大上部分的水或許儲藏在核心，而不是行星表面。credit: Sci.News.

雖然根據研究推論，上述的地質演化過程只發生在行星內部壓力與地球近似的岩石質行星，例如超級地球。但是天文學家進一步認為，或許在內部壓力更高的亞海王星上，也會產生將內部的水帶入核心的過程。而行星質量愈大，水就愈容易與鐵結合，一起融入核心。但由於大型行星的核心壓力較高，水分子會在核心中分解成氫與氧，這些水、氫或氧，將永遠被封存在核心。而超級地球上溶解在矽酸鹽岩漿中的水，在地函冷卻的過程中會上升至地表並進入大氣層。

這意味著如果在系外行星的大氣層中發現水，代表內部隱藏著更多的水，或許多達先前估算數值的10倍左右。雖然水的存在似乎有利於外星生命產生，然而天文學家在進一步模擬計算後發現，若行星內部含有過多的水，將會阻礙海洋與地函之間的物質交換，反而不利生命發展。

接下來，研究團隊將運用地球與太空中的大型望遠鏡，測量系外行星的質量、大小、組成，推算內部的密度分布與行星演化過程。（編輯／蔡承穎）

資料來源：Sci News