大家好，我是魅力科學君，今天我們要聊的話題是：科學家在太陽系外發(fā)現(xiàn)了兩個“水世界”，其儲水量大得令人吃驚，而且還可能存在生命，下面我們就來具體了解一下。

在天琴座方向，距離地球大約219光年的位置上，有一顆被稱為“開普勒-138”（Kepler-138）的恒星，是一顆比太陽小得多的紅矮星，其質量與半徑只有太陽的53%左右，它有三顆已確認的行星，分別是“開普勒-138b”（Kepler-138b）、“開普勒-138c”（Kepler-138c）和“開普勒-138d”（Kepler-138d）。

在這三顆行星之中，由于“開普勒-138c”和“開普勒-138d”與主恒星的距離既不太遠，也不太近，剛好位于“宜居帶”范圍之內，因此它們就成為了科學家的重點關注對象。

根據(jù)多年來的觀測數(shù)據(jù)，科學家估算出了這兩顆行星的質量和半徑，結果表明，它們就像是一對雙胞胎，其半徑幾乎一模一樣，都是地球的大約1.51倍，質量也差不多，都是地球的2.2倍左右。

在得到這些數(shù)據(jù)之后，科學家據(jù)此計算出了它們的平均密度約為每立方厘米3.6克，作為對比，地球的平均密度大約是每立方厘米5.5克。

從理論上來講，一顆星球質量越大，自身的引力就越強，會把組成自己的物質壓得更“密實”，由于這兩顆行星比地球重多了，因此如果它們是與地球類似的巖石行星，其密度就應該比地球大得多，但它們的密度反而還比地球小得多，這就顯得很是奇怪。

對于這種情況，科學家給出了一種合理的推測——這兩顆星球的組成中，有相當一部分是密度比巖石小得多的物質。

具體是什么物質呢？科學家首先想到的是氫和氦，它們是宇宙中豐富的兩種元素，但由于這兩顆星球的個頭還不夠大，引力也不夠強，不足以束縛住像氫和氦這樣的輕元素，所以這個可能性很快被排除了。

那么，還有什么物質，在宇宙中既常見，密度又比巖石小得多呢？答案幾乎是呼之欲出：水。

眾所周知，水是由氫和氧這兩種元素構成，而在宇宙中，氧元素的豐度也相當可觀，有這么豐富的原材料，再加上氫和氧很容易“一拍即合”生成水分子，所以，水在宇宙中實際上是一種分布極其廣泛的物質。

重要的是，水的密度遠低于巖石，所以一個合理的推測就是：這兩顆行星含有大量的水，以至于其平均密度被“拉低”到我們觀測到的數(shù)值。

為了對這個推測進行驗證，科學家又對“開普勒-138c”和“開普勒-138d”進行了大量的觀測，收集到了更加詳細的觀測數(shù)據(jù)，然后利用這些數(shù)據(jù)建立了行星內部結構的計算機模型，這個模型會模擬在不同溫度和壓力條件下，巖石、金屬、水和氣體等物質在行星內部的分布方式。

科學家將模型運行出的各種可能結構，與兩顆行星的實際觀測特征進行逐一對比，剔除不符合的數(shù)據(jù)組合，最終得出了一個與觀測最吻合的結果：這兩顆行星的總質量中，有大約50%都是水。

正如前文所言，這兩顆行星的質量都是地球的2.2倍左右，而這也就意味著，它們的儲水量比整個地球的質量還要多一點，不得不說，這樣的儲水量實在是大得令人吃驚，畢竟在我們地球上，水的質量占比只有地球總質量的大約0.023%。

科學家指出，由于它們都位于“宜居帶”之中，水可以在其行星表面以液態(tài)的形式大量存在，進而形成異常深的海洋，根據(jù)估算，其海洋平均深度至少可達2千公里，而這也就意味著，在這兩顆行星上是不存在陸地的，它們是兩個名副其實的“水世界”。

不過在這兩顆行星上，水并非都是液態(tài)的，在行星表面，大量的水會受熱變成水蒸氣，這也是它們大氣層中的主要氣體，而在行星的深處，隨著深度的增加，壓力也會越來越大，當達到一定程度時，水就會因為壓力巨大而形成固態(tài)的冰（“冰VII”或“冰X”），在冰層之下，才是它們的巖石核心。

（↑地球與“開普勒-138d”的對比，“開普勒-138c”的內部結構與“開普勒-138d”基本相同）

那么，這兩個“水世界”有可能存在生命嗎？正如我們所知，液態(tài)水是生命存在的重要物質基礎，因此我們可以合理地認為，在這兩顆行星廣闊無垠的海洋里，是有可能存在生命的。

不過由于它們的主恒星（也就是“開普勒-138”）還很“年輕”，其年齡大約只有10億年，相對而言，我們的太陽卻形成于大約46億年前，而地球上的生命也是經(jīng)歷了大約40億年的時間，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，應該不可能與現(xiàn)代地球上的生物圈相提并論。