18b大气层中发现水

【菜科解读】
适居带系外行星K2-18b大气层中发现水(ESA/HUBBLE, M. KORNMESSER)
据EurekAlert!:此项发现将于今天发表于《自然天文学》(Nature Astronomy)。
科学家首次成功对位处适居带的系外行星进行大气侦测,在此带中水能以液态存在。
第一作者Angelos Tsiaras 博士(UCL Centre for Space Exochemistry Data (CSED))说:「能在地球以外的可居住世界中找到水确是难以置信而令人兴奋的。
K2-18b并非「地球2.0」,因为它在相比下明显更重,并且具有不同的大气成分。
然而,它的存在有助我们进一步了解地球是否独一无二。
」
该团队使用了由ESA / NASA哈勃太空望远镜于2016及2017年所拍得的数据,并结合团队自家研发的开源算法来分析被K2-18b大气过滤过的星光。
研究结果发现代表水蒸气的分子特征,并指出该行星大气中或有氢和氦的存在。
作者认为大气中可能存在其他分子如氮和甲烷,但是目前的观察所得并不能检测得到。
科学家需要进一步的研究来估算云覆盖率和大气中水的百分比。
这颗系外行星围绕着恒星温度偏冷的红矮星K2-18运行。
这颗恒星距离地球大约110光年,位处狮子座。
鉴于红矮星活动较太阳活跃,K2-18b的居住环境或比地球更严峻,并有可能受到更多辐射。
K2-18b是由美国太空总署 (NASA) 的开普勒( Kepler) 宇宙飞船于2015年发现,是数百个质量介乎地球与海王星的「超级地球」的其中之一。
美国太空总署的凌日系外行星巡天卫星(TESS)预计将在未来数年内侦测到数百多个超级地球。
合着者Ingo Waldmann博士(UCL CSED)表示:「有鉴于未来数十年内将会发现更多超级地球,这次发现或许是众多可能适宜居住的系外行星中的首例。
这不仅是因为像K2-18b这样的超级地球是银河系中最常见的行星,而且是因为红矮星 - 比我们太阳小的恒星 - 是最常见的恒星。
」
次世代的太空望远镜,包括NASA / ESA / CSA詹姆斯韦伯太空望远镜 (James Webb Space Telescope) 和欧洲太空总署的ARIEL任务,将携带更先进的仪器,使科学家能更详细地描述系外行星的大气层。
ARIEL任务预计将于2028年发射,并会详细观测1000颗系外行星,以求揭开它们的真实面貌。
合着者兼ARIEL任务的首席研究员Giovanna Tinetti教授(UCL CSED)称:「我们的发现使K2-18 b成为未来研究中最有趣的目标之一。
即使我们已检测到超过4,000颗系外行星,但我们仍然对它们的成分和性质了解不多。
通过观测大量的系外行星,我们希望能够解开它们的化学构造,形成及演化的谜团。
」
「这项研究有助我们了解太阳系以外的适宜居住世界,并标志着系外行星研究的新时代。
它的重要甚至将对地球,我们唯一的家园,在浩瀚宇宙中的定位有举足轻重的影响。
」Tsiaras博士说道。
该研究由欧洲研究理事会(European Research Council)及英国科学技术设施委员会(STFC)资助,该委员会是UKRI的一部分。
编者注
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Angelos Tsiaras,Ingo P. Waldmann,Giovanna Tinetti,Jonathan Tennyson and Sergey N. Yurchenko,“Water vapour in the atmospher e of the habitable-zone eight Earth-mass planet K2-18 b”将稍后于2019年9月11日星期三在《自然天文学》上发表,英国时间下午6时/美国东部时间下午1时前严禁流通。
本文的DOI为10.1038/s41550-019-0878-9
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相关报道:科学家在系外行星大气层中首次发现水
据环球网(杨阳):法新社12日消息,根据本周三科学家们在《自然天文学》(Nature Astronomy)杂志上发表的研究报告,在一颗系外行星的大气层中首次发现了水。
报告称,该系外行星温度与地球相似,足以维持生命的存在。
报道称,这颗名为K2-18b的系外行星质量是地球的8倍,体积是地球的两倍,且位于其母恒星的“宜居带”内,科学家称这种情况下水可以以液态形式存在。
陆生植物的进化改变了地球的大陆组成
种子蕨植物“中华叉羽叶”在中国华南的新发现及意义
自1878年建立至今,已有一百四十余年的研究历史,曾在全球范围内广泛分布。
然而,由于化石标本保存条件及形态特征认识的限制,对该植物的分类属性尚有争议,一些欧洲学者主张将其并入另外一种种子蕨植物枝羽叶属(Ctenozamites)。
该属在中国的研究历史首次开始于徐仁先生1950年命名的中华叉羽叶(Ptilozamiteschinensis)。
该植物最早发现自我国湖南,并具有重要的生物地层学和古地理学指示意义。
由于过去缺少完整标本和角质层解剖构造技术,中华叉羽叶被欧洲学者并入到假篦羽叶属(Pseudoctenis)。
近期,中国科学院南京地质古生物研究所博士生许媛媛,在导师王永栋研究员和祝幼华研究员的指导下,与张筱青博士、鲁宁博士、李丽琴博士,以及罗马尼亚布加勒斯特大学、德国慕尼黑大学以及西南石油大学团队合作,对新近发现自中国华南的中华叉羽叶植物化石新材料开展了深入系统研究,对其形态学特征取得了新认识,并据此深入分析了其化石记录和时空分布特征。
该成果近期发表在国际学术刊物《古植物与孢粉学论评》(Review of Palaeobotany and Palynology)。
新发现的化石标本采集自四川广元和广东花都地区的晚三叠世瑞替期地层,距今约2.03亿年左右,保存有二次羽状复叶和角质层微细构造。
研究人员通过对中华叉羽叶新材料的深入剖析并结合已报道的叉羽叶属化石信息,否定了此前欧洲学者将中华叉羽叶归入到假蓖羽叶属(Pseudoctenis)的观点,并对其形态特征和角质层构造进行了补充修订。
新材料还揭示出中华叉羽叶小羽片顶部特征具有明显的种内变异性,表现出或呈钝圆或具有2–4个的小锯齿(图1,2);表皮细胞呈矩形且排列规则,双面气孔型,但以气孔下生为主,气孔器单唇型,保卫细胞明显下陷,为4–7个副卫细胞环绕(图3)。
研究团队还对中国已发现的叉羽叶属植物化石进行了详细比较和全面评估,提出中华叉羽叶不同发育阶段可能存在不同的蕨叶形态,这对于认识和探究该植物的形态及生长发育阶段具有重要意义。
通过对中国植物化石记录的时空分布特征分析,研究人员认为中华叉羽叶具有重要的地层时代指示意义(图4)。
该植物仅局限分布于中国晚三叠世的南方植物区,且在瑞替期最为繁盛,至今未在其它年代地层和地区有确凿的化石记录。
本研究得到了国家自然科学基金项目、中科院战略先导B类项目、现代古生物学和地层学国家重点实验室基础和自主项目以及江苏省自然科学基金项目联合资助。
论文信息: Yuanyuan Xu, Mihai E. Popa*, Xiaoqing Zhang, Evelyn Kustatscher, Ning Lu, Liqin Li, Jianli Zeng, Tingshan Zhang, Yongdong Wang*, 2022. Ptilozamiteschinensis (Pteridospermopsida) from the Late Triassic of South China with considerations on its intraspecific variability and palaeoenvironmental preferences. Review of Palaeobotany and Palynology, 304: 104727. https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2022.104727.