科學家們發現了一顆很可能擁有大氣層的岩石行星,並且可能孕育生命。

本週發表在《科學》期刊上的一篇論文中,研究人員報告了他們對岩石系外行星 LHS 1140b 大氣層中氦氣逃逸的觀測結果。這項發現表明 LHS 1140b 擁有一個富含氦氣的上層大氣,支持了先前關於小型岩石行星可以擁有大氣層的證據。而且,由於 LHS 1140b 位於恆星的「適居帶」內——即環繞恆星的區域,軌道行星可以在其表面維持液態水——這顆系外行星可能成為生命存在的可行地點。

哈佛大學行星科學家 Collin Cherubim 表示:「在系外行星領域,尋找岩石系外行星的大氣層一直是主要目標。」他補充說,地球般的生命要存在,需要大氣層、液態水和岩石表面——而 LHS 1140b 可能同時擁有這三者。

然而,該研究無法確定系外行星上是否存在水,也未能驗證行星內層大氣的確切成分。研究人員還表示,這些結果需要在未來的系外行星觀測中進行重複驗證。儘管如此,麻省理工學院的天體物理學家 Sara Seager 認為,這些發現構成了關於岩石系外行星是否擁有大氣層這個「拼圖中令人驚嘆的缺失一塊」。

天文學家曾預測,岩石系外行星可以擁有調節氣候、抵禦輻射並支持液態水存在的大氣層。然而,觀測系外行星大氣層在技術上極具挑戰性,研究人員大多只探測到沒有大氣層的世界,或大氣層過於微弱而無法辨識的行星。

Cherubim 和他的同事們將注意力轉向 LHS 1140b,這是一顆於 2017 年發現的系外行星,圍繞著一顆距離地球約 15 秒差距的紅矮星運行。他們選擇這顆行星是因為他們的計算模型預測它會有氦氣逃逸,進而擁有大氣層。

該團隊使用了位於智利拉斯坎帕納斯天文台的麥哲倫克萊天文望遠鏡,對該行星進行了 6.5 小時的觀測——分別在 2024 年和 2025 年進行。兩次觀測都獲得了該系外行星的近紅外吸收光譜。

他們的觀測揭示了大量從外層大氣逃逸的氦氣。然而,內層大氣的成分仍然不明。Cherubim 懷疑內層大氣含有水和其他小型氧化分子,如二氧化碳,但這仍有待實驗數據的驗證。

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