K2-18b

K2-18b，一颗围绕红矮星K2-18运行的太阳系外行星，因在K2任务期间发现的第十八颗行星，所以被命名为K2-18b。距离地球约为120光年，位于狮子座冷矮星的宜居带内。它的星球质量约为地球的8.6倍，大小约为地球的2倍，因此被称为“超级地球”。由开普勒太空望远镜在2015年发现。

2019年蒙特利尔大学和伦敦大学的研究人员使用哈勃空间望远镜研究发现，K2-18b的大气中含有高浓度的水蒸气。2023年9月，美国美国航空航天局使用詹姆斯·韦伯空间望远镜对K2-18b系外行星观测调查，探测到了只有生物体才能产生的气体的迹象，在寻找外星生命过程中取得具有突破性意义的发现。2025年4月，科学家们利用詹姆斯·韦布太空望远镜(JWST)在太阳系外行星K2-18 b的大气中探测到了二甲硫醚（dms）和二甲基二硫醚（DMDS）的“化学指纹”。

行星发现

2015年，K2-18b被开普勒太空望远镜发现的系外行星，它围绕着一颗距离地球约124光年的红矮星运行。因为它是在K2任务期间发现的第十八颗行星，所以被命名为K2-18b。它围绕着一颗距离地球大约124光年（38秒差距），其恒星光谱类型为M2.8的 红矮星（现在称为K2-18）运行。这颗行星是通过恒星光度曲线的变化检测出来的，这些变化是由从地球看到的凌星现象，即行星从恒星前面经过引起的光度衰减。

在2017年，来自哈勃空间望远镜的数据证实，K2-18b在K2-18周围的适居带轨道上，周期为33天。后来使用高精度径向速度行星搜索器（HARPS）和的卡拉阿托近红外和光学高分辨率Echelle光谱仪搜索带有系外地球（Exoearth）的M矮星（CARMENES）进行观测，还发现了可能的第二颗系外行星K2-18c，估计质量为5.62±0.84 M⊕，并在更紧密的周期仅9天轨道上，但是这颗额外的行星尚未得到证实，而可能只是由于恒星活动造成的假象。

所处位置

K2-18位于狮子座方向，但在狮子座之外。在第一次被发现时，K2-18距地球的距离估计为110光年（34秒差距）。然而，来自盖亚卫星的恒星测绘学项目的更精确的数据显示K2-18距离为124.02±0.26光年（38.025±0.079秒差距）。这种改进的距离测量有助于改进外行星系统的特性。

物理特性

K2-18b以大约0.1429 AU（2138万公里）的速度绕K2-18轨道运行，该轨道位于红矮星的计算可居住区内0.12-0.25 AU（1800-3700万公里）。这颗系外行星的轨道周期约为33天，这表明它被潮汐锁定了，行星的一面面对着主恒星。星球的平衡温度估计约为265±5 K（8±5℃；17±9℉），因为它的恒星辐照度大约是地球的94%。根据HARPS和CARMENES仪器的分析以及斯皮策望远镜的后续观测，K2-18b的半径估计为2.279±0.025R⊕，质量为8.63±1.35M⊕。在2015年的发现中，它最初被认为是迷你海王星，但是K2-18b的改进数据将它归类为超级地球。2019年的一项后续研究将这颗行星归类为次海王星。K2-18b的大小、轨道和其他特征与其他探测到的太阳系外行星的比较表明，除了氢和氦之外，该行星可以支持含有额外气体的大气。

行星研究

2019年蒙特利尔大学和伦敦大学的研究人员使用哈勃空间望远镜研究发现，K2-18b的大气中含有高浓度的水蒸气，其范围可能介于0.01%至12.5%之间，最高可达20%至50%，具体取决于大气中存在的其他气体种类。在较高的浓度水准下，水蒸气量高到足够形成云。这是第一颗在恒星的可居住区内发现大气层的超级地球系外行星，也是第一次在可居住带系外行星上发现水。此外，根据研究报告，K2-18b的大气中也有氢气和氦气存在迹象。也许还有氮气和甲烷，但还无法侦测出来。进一步研究能够判定这个太阳系外行星的云量，以及大气中的含水率。当地时间2019年9月10日，一个加拿大领导的研究小组宣布了类似的发现。这个团队的科学家认为，这个系外行星甚至可能会下雨。

2023年9月，美国美国航空航天局使用詹姆斯·韦伯空间望远镜对K2-18b系外行星观测调查，探测到了只有生物体才能产生的气体的迹象，在寻找外星生命过程中取得具有突破性意义的发现。韦伯望远镜发现，K2-18b可能是一颗“水洋”系外行星，它可能拥有富含氢的大气层和水海洋覆盖的表面。科学家还发现，K2-18 b的大气层中有一种被称为二甲基硫（DMS）的分子，这是一种与生命独特相关的气体。

2025年4月，科学家们利用詹姆斯·韦布太空望远镜(JWST)在太阳系外行星K2-18 b的大气中探测到了二甲基硫醚（DMS）和二甲基二硫醚（DMDS）的“化学指纹”，这是迄今为止关于太阳系外可能存在生命的最有力证据。研究人员指出，这一发现表明该行星可能充满了微生物生命。然而，他们也强调，这并非宣称发现了真正的生命体，而是发现了可能的生物特征（biosignature），即一种生物过程的指标。因此，这一发现需要谨慎看待，并需更多观测来进一步确认。

参考资料

StellarandPlanetaryPropertiesofK2Campaign1CandidatesandValidationof17Planets,IncludingaPlanetReceivingEarth.adsabs.2023-09-23

美国航空航天局发现“超级地球”或有外星生命：大小是地球8.6倍，距离地球120光年，4年前年已发现有水.大风新闻-今日头条.2023-09-23

TheCARMENESSearchforExoplanetsaroundMDwarfs:ALow.adsabs.2023-09-23

Confirmation of the radial velocity super-Earth K2-18c with HARPS and CARMENES.adsabs.2023-09-23

SpitzerObservationsConfirmandRescuetheHabitable.adsabs.2023-09-23

Water vapour in the atmosphere of the habitable-zone eight-Earth-mass planet K2-18 b.semanticscholar.2023-09-23

有水，位于宜居带，这颗“超级地球”真的适宜人类居住？.中国科普博览-今日头条.2023-09-23

系外行星大气含有水蒸气，第一颗“地球2.0”？.南方周末-今日头条.2023-09-23

外媒:科学家发现迄今为止太阳系外可能存在生命的最有力证据.百家号.2025-04-17

A Systematic Search for Transiting Planets in the K2 Data.adsabs.2023-09-23

“宜居”系外行星 K2-18 b 上的水蒸气发现令人兴奋——但它不是地球双胞胎.space.2023-09-23

K2-18b 今日天气预报：多云，可能下雨？.aasnova.2023-09-23

科学家首次在系外行星中发现水 它是另一个地球吗？.央视网-今日头条.2023-09-23