在浩瀚宇宙中,一顆距離地球約40光年的行星正引發(fā)天文學界的廣泛關注——TRAPPIST-1 e。這顆與地球大小相近的巖質行星,近期因詹姆斯·韋布空間望遠鏡的觀測成果成為焦點:科學家首次捕捉到其可能存在大氣層的跡象,且大氣成分中氮氣占比顯著,甚至可能蘊藏液態(tài)水。
TRAPPIST-1系統(tǒng)以七顆巖質行星環(huán)繞一顆紅矮星運轉而聞名,其中四顆位于宜居帶內。作為該系統(tǒng)的“明星成員”,TRAPPIST-1 e因其穩(wěn)定的軌道和適宜的恒星輻射條件,長期被視為尋找地外生命的潛在目標。此前,科學家曾推測其可能擁有大氣層,但始終缺乏直接觀測證據(jù)。韋布望遠鏡的介入,終于為這一猜想提供了關鍵線索。
研究團隊通過“凌星光譜法”展開觀測:當行星從恒星前方經(jīng)過時,部分星光會穿透其大氣層,特定氣體分子會吸收特定波長的光,從而在光譜中留下特征痕跡。然而,這一過程充滿挑戰(zhàn)——恒星表面的磁斑活動會產(chǎn)生類似信號的“噪聲”,干擾數(shù)據(jù)解讀。為剔除干擾,團隊耗時一年多對數(shù)據(jù)進行反復校準,最終確認了大氣存在的可能性。
初步分析顯示,TRAPPIST-1 e的大氣可能以氮氣為主,這一成分與地球大氣高度相似。氮氣的存在意味著行星可能具備維持液態(tài)水的條件,而水正是生命存在的核心要素之一。不過,科學家強調,目前僅能確認大氣“可能存在”,其具體成分、厚度及穩(wěn)定性仍需進一步驗證。
紅矮星的“暴脾氣”為研究增添了不確定性。這類恒星常爆發(fā)強烈的耀斑,可能剝離行星大氣層。即便TRAPPIST-1 e當前擁有大氣,能否長期抵御恒星活動的影響仍是未知數(shù)。大氣中是否含有氧氣、甲烷等生物標志性氣體,以及行星表面溫度是否適宜生命生存,均需后續(xù)觀測解答。
該發(fā)現(xiàn)并非單一團隊的成果。兩篇獨立研究論文同步發(fā)表于《天體物理學雜志通訊》,均得出相似結論,但均謹慎使用“可能”一詞,避免過度解讀。這種嚴謹態(tài)度與部分媒體熱衷的“外星生命”炒作形成鮮明對比。科學家強調,當前數(shù)據(jù)僅揭示了行星大氣存在的初步跡象,距離確認生命存在仍遙不可及。
TRAPPIST-1系統(tǒng)的探索史充滿驚喜。2022年,曾有團隊用射電望遠鏡對該系統(tǒng)進行20余小時的“竊聽”,試圖捕捉外星文明信號,最終無功而返。此次大氣層的潛在發(fā)現(xiàn),雖未直接關聯(lián)生命,卻為人類理解行星演化提供了新視角。若未來證實其存在穩(wěn)定大氣和液態(tài)水,這顆“地球近親”或將成為人類星際移民的候選目標之一。
韋布望遠鏡的“火眼金睛”正改寫地外行星研究的歷史。過去,科學家只能通過模型推算行星大氣成分;如今,直接觀測成為可能。盡管TRAPPIST-1 e的謎團尚未完全解開,但這一突破已為尋找“第二地球”的征程點亮了一盞明燈。隨著更多觀測數(shù)據(jù)的積累,人類或許終將揭開這顆遙遠行星的神秘面紗。











