学术纷争？两篇学术论文“抢着”公布在系外行星上发现水蒸气！

在一颗位于恒星宜居带的系外行星上，科学家们在这颗行星的大气层中发现了水蒸气，以及可能会形成液态水的云。

但这个发现有一个问题。

9月10日晚些时候，一篇发表在预印本平台arXiv.org上的论文提出了这一个发现，而在9月11日，发表在《自然天文学》(Nature Astronomy)杂志上的另一篇同行评议论文也给出了在这颗行星的大气层中发现水蒸气的结论。但这两项研究使用的都是最先发表在arXiv.org上的研究小组的观察结果。

简单来说，研究人员根据他们使用哈勃太空望远镜收集的数据，在一颗名为K2-18b的系外行星的大气层中发现了水蒸气和可能会形成液态水的云，而另一个团队利用了其中一些数据得出了类似的结论。

通常情况下，研究人员发表了他们的发现之后，另一个团队会使用他们的数据独立地得出第一个团队的发现，或者尝试去发现另外一些新的东西，但这次不一样。发表在《自然天文学》上的这篇文章是由伦敦大学学院的研究人员撰写的，他们在上一个团队发表这些观测结果很久之前就已经开始使用这些数据了。

这些数据都是公开和免费使用的，这一点很重要。

伦敦大学学院研究员英戈·瓦尔德曼(Ingo Waldmann)在一封电子邮件中表示：“哈勃望远镜的数据已经作为开放访问数据发布到公共领域了。除了公开存档的数据之外，我们还使用了开源算法对数据进行了分析，这些算法也已经在GitHub上公开了好几年。”

然而，伦敦大学学院的研究小组并没有等那么久才使用这些数据并且提交他们的研究。蒙特利尔大学系外行星研究所(Institute for Research on exoplanet at the university of Montreal)教授比约恩·本内克(Bjorn Benneke)说，在首先宣布发现的观测小组收到数据17天后，伦敦大学学院的研究小组就提交了研究报告。

现在，这些研究并没有得出相同的结论，而且它们的结论在许多方面都有所不同。例如，伦敦大学学院发布的研究报告就将这颗系外行星称为“超级地球”。但本内克说，最先发布研究的作者则认为这个标签具有误导性，并将这颗行星称为“迷你海王星”。

此外，只有本内克领导的研究才有提供该系外行星大气层中存在液态水云的证据。

虽然这两项研究并不完全相同，但这两项研究都使用了本内克团队收集的数据，并且得出了至少一个主要的重叠结论：这颗系外行星的大气层中存在水蒸气。

两项不同的研究

首先，在提交给同行评议学术期刊之前，由Benneke领导的一个大型国际团队于9月10日晚些时候就在arXiv.org平台上发表了他们在系外行星K2-18b大气中找到水蒸汽和潜在液态水云的发现。(同行评审是一个由同类领域的科学家对一项研究进行评估的过程，以确保该研究符合出版物的研究标准)。rXiv.org上的预印本也已经提交给了《天文学杂志》。

而伦敦大学学院的研究小组在9月11日也在同行评议的《自然天文学》杂志上发表了他们的研究成果。论文引用了本内克小组收集的哈勃望远镜数据，在K2-18b系外行星的大气中发现了水蒸气。

虽然有媒体禁令，但在周二的新闻发布会上，伦敦的研究小组详细地介绍了他们的研究结果。按这种流程，记者们通常会同意在特定时间发表新闻报道，以换取对研究的初步了解。这样做主要是为记者提供必要的准备时间，以便更全面和准确地报道备受瞩目的研究。

太阳系外行星K2-18b

那现在究竟都发现了些啥?

2015年，美国国家航空航天局(NASA)开普勒太空望远镜发现了一颗名为K2-18b的系外行星。这颗奇特的系外行星位于其恒星的宜居带，距离地球110光年，体积约为地球的两倍，质量是其宜居带其他行星的8倍。

不久之后，本内克提出了用哈勃太空望远镜观察这颗行星的请求，并在这颗系外行星上发现了存在液态水云的证据。哈勃、其他大型望远镜和天文台的研究时间是非常宝贵的，只有在研究人员提交完整提案之后，特定的科研项目才可以在特定的时间段内使用望远镜进行研究。在某些提议周期内，哈勃望远镜甚至会收到比额定数量多五倍的提案。

Benneke说，他的团队在一段时间前就已经通过这些观测发现了K2-18b大气中存在水蒸气的证据，后来研究小组继续分析数据，以寻找液态水云存在的证据，结果他们也如愿以偿。

从2016年到2018年，本尼克的团队一直在观察这颗系外行星在其母恒星(一颗红矮星)前方的凌日现象。接下来的一年，他们对这些数据进行了分析，得出了论文中详细阐述的复杂结论。

而在此期间，伦敦大学学院的研究人员也利用这些数据进行了类似的分析，并且像本内克的团队一样，他们也在这颗系外行星的大气层中检测到了水蒸气。然而，本尼克的论文包含了更多关于行星本身的细节，并为行星上的液态水云，甚至可能是雨提供了证据。

天文学家、行星科学家、麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)教授萨拉·西格尔(Sara Seager)并没有参与研究，但她在一封邮件里面说道：被封锁的论文称他们使用的数据集中有学术带头人比约恩·本内克(Bjorn Benneke)的数据，学术带头人本应是设计和争取哈勃望远镜的研究的，但论文的作者栏却没有学术带头人的名字，这意味着另一项研究存在恶意竞争的嫌疑。

这些数据是公开的，任何人都可以使用。“从技术上讲，获取这些数据确实不违法，”Benneke说。

此外，对于伦敦的团队也发现了水蒸气，他则补充说，“这在意料之中，因为我们的团队也做得非常好，NASA和太空望远镜也进行了非常详尽的观察…其他团队也可以不费心思地用相同的方式来分析这些数据。”

他接着说，这在一定程度上也是好事，因为它表明两个团队“已经详细地研究了数据，并分别证明了这个星球上存在吸水性的特征。”

但Benneke说，“他们直接就把数据拿去了，对于这件事情我有点介意……他们根本就没有事先联系我。”

总的来说，Benneke和他的团队认为他们本来会收获一个独特的发现，结果却发现他们的数据帮助另一个团队得出了相似的重复结论。

出版竞赛

和体育领域一样，科学领域也会讲究先来后到。

Seager说：“在太阳系外行星科学方面，两个相同主题的竞争论文经常都会同时发表，但通常情况下，学术带头人数据集的数据分析和出版都会由学术带头人的团队进行。”

而伦敦大学学院的这种做法看起来更像是一种竞争行为。但再次重申，他们没有触犯任何法律，因为他们使用这些哈勃数据的时候已经经过了一个窗口时间(指定的“专利期”，旨在让进行原始观测的科学团队首次公布他们的发现)。

“确实，所有用于伦敦大学学院研究的数据都可以在STScI MAST档案中公开获取，观测结果也已经公开存档，”Waldmann在一份通过电子邮件中说。

“我们注意到其他研究人员于9月10日在预印本平台arXiv上发表了一项结果类似的研究报告。由于这是一项还未经过同行评审的研究，所以在它被证实之前，我们还不能发表任何评论。但如果这项研究通过同行评审的话，它将会有力地证实我们的结果，这就太好了。”

这种奇怪的情况几乎和K2-18b行星本身一样奇怪。正常的程序显然不适用于这些发现。

尽管这颗系外行星上的发现可能会引起科学界的一些不满，但就这两篇论文的结论而言，我们在对系外行星的理解和认识，以及在地球和太阳系之外寻找水源方面，都向前迈出了一大步。