迄今为止，对系外行星的大气构成进行的最广泛的调查，对行星形成理论和在其他星球上寻找水提出了挑战。

一项新的研究发现，在系外行星中，水似乎既普遍又出乎意料地稀少——许多遥远的星球都有水，但比预测的要少。

研究人员说，这些发现可能会揭示行星的形成方式，包括我们太阳系中的行星。

科学家们研究了由天基和地面望远镜收集的19颗系外行星的大气数据。这些行星的温度范围很广，从接近70华氏度（20摄氏度）到超过3630华氏度（2000摄氏度），大小“从大约10倍地球质量的小海王星到超过600倍地球质量的超级木星，”研究合著者、英国剑桥大学天体物理学家尼可说道。

在系外行星K2-18B的大气中发现了水蒸气，甚至可能是雨云。

科学家们发现水蒸气在他们研究的外星世界中很常见，在19个外星世界中有14个被探测到。

同时尼可提到：“我们正在对系外行星中的水蒸气进行详细的测量，这一事实是值得注意的，因为我们还没有对太阳系中的巨型行星进行任何重大的水探测。”我们可以用系外行星比在我们自己的太阳系中更好地测量水。”

行星K2-18b，它的主星和这个系统中的一个伴星。

除了水以外，在巨大的外行星大气中最常检测到的化学物质是钠和钾。鉴于科学家对太阳系中行星的了解，在系外行星上看到的钠和钾的数量与预期一致。然而，水汽含量明显低于预期。

研究人员对这些系外行星本应拥有多少水的预测，是基于我们太阳系的气态巨行星中可能潜藏着多少水，而这一点尚不确定。包括美国宇航局（NASA）目前的朱诺（Juno）任务在内的多项探测木星大气水分的努力都面临着诸多挑战。

研究报告的主要作者、英国剑桥大学天体物理学家路易斯韦尔班克斯在接受采访时说：“由于木星太冷，任何水汽都会从它的大气层中凝结出来，我们看不到它。”。。

人们对太阳系气体巨头应该拥有多少水资源的预期，是基于巨行星大气中碳与氢的相对含量是如何显著高于太阳的。先前的研究表明，这种“超级太阳”丰度起源于太阳系形成时，大量载碳的冰和尘埃落下或吸积到巨型行星上。

NASA发现的一颗超大类地行星

先前的研究还表明，在巨型行星的大气中，除了碳之外，某些元素的丰度应该同样高，特别是氧，它是继氢和氦之后宇宙中最丰富的元素。因此，这表明水，宇宙中最常见的含氧分子，也应该在巨大行星的大气中过量存在，在这些行星形成时以冰的形式积聚。

这些发现表明，当巨型行星形成时，落入其中的冰可能比之前想象的要少。例如，如果巨型行星是通过吸积新生恒星周围原行星盘的物质而形成的，那么这些行星可能吸积非常不同水平的化学物质，例如水，这取决于它们在原行星盘中的形成位置和运动方式。

地球上任何有水的地方实际上都有生命，因此发现其他行星系统中的水比预期的少，可能意味着我们在宇宙其他地方所知道的生命的几率也更低。尽管如此，“如果你看看地球，它的质量并没有那么多水——事实上，地球的水资源稍微不足，”马德胡苏丹说因此，我们关于系外行星中较低的水资源量的发现，对于它们的可居住性来说，未必是坏消息。”

研究人员的目标是观察更多的系外行星，看看它们是否遵循他们发现的模式，或者寻找可能与这一趋势相反的异常值。”“最终，我们一定会发现异常值，”尼可说当谈到行星系统的性质时，自然界是极其多样的。”

科学家们在12月11日的《天体物理学杂志快报》上详细介绍了他们的发现。