詹姆斯·韦伯望远镜为TRAPPIST-1e大气层研究提供新线索

编辑者: Uliana S.

詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)的最新观测数据为研究TRAPPIST-1e系外行星的大气层提供了关键的新证据。这颗距离地球约40光年的行星,因位于其恒星的宜居带内,一直是寻找地外生命迹象的焦点。这项研究的深入分析,标志着人类探索宇宙生命潜力的一个重要里程碑。

科学家们利用JWST的近红外光谱仪(NIRSpec)对TRAPPIST-1e在凌日(行星从其母星前方经过)过程中穿过其潜在大气层的星光进行了细致分析。这项工作极具挑战性,因为TRAPPIST-1恒星系统以其强烈的恒星活动,包括频繁的耀斑和磁扰动而闻名。研究团队为此投入了数月时间进行观测和数据校正,以克服这些干扰。

初步分析结果呈现了两种主要可能性:要么TRAPPIST-1e是一颗贫瘠的岩石行星,完全没有大气层;要么它拥有一个浓厚的大气层。2025年9月8日发表在《天体物理学报通讯》上的研究明确排除了TRAPPIST-1e拥有像金星或火星那样的大气层的可能性。数据强烈暗示TRAPPIST-1e可能拥有一个富含重元素的“次生大气层”,例如氮气。圣安德鲁斯大学的瑞安·麦金农博士(Dr. Ryan McKinnon)指出,这样的次生大气层能够产生关键的“温室效应”,即使行星被潮汐锁定(一面永远朝向恒星),也能维持适宜的温度,为宜居性提供了新的途径。

来自麻省理工学院(MIT)的安娜·格里登(Ana Glidden)博士,是该研究的首席作者之一,她强调TRAPPIST-1e仍然是我们最引人注目的宜居带行星之一。研究人员的分析表明,TRAPPIST-1e不太可能拥有像金星或火星那样以二氧化碳为主的大气层,但一个类似土卫六(泰坦)那样温暖、富含氮气的大气层仍然是可能的。这为行星的潜在宜居性增添了更多维度。

TRAPPIST-1系统围绕一颗超冷红矮星运行。这类恒星以其极长的寿命而著称,可能稳定存在长达12万亿年,远超太阳的生命周期。这种持久的稳定性为行星大气层的演化提供了极其广阔的时间尺度,为生命条件的出现创造了有利的背景,这与类日恒星的生命周期形成了鲜明对比。

尽管目前的数据尚未能最终确认TRAPPIST-1e的大气层存在与否,但研究团队正计划进行更多的JWST观测,预计将达到约二十次凌日观测。这些持续的努力将有助于更精确地确定其大气层的组成,甚至可能揭示氮气或其他潜在的生物标志物,从而进一步推进我们对宇宙中生命可能性的理解。这一系列发现标志着天文学研究进入了一个激动人心的新时代,为我们提供了前所未有的工具来探索遥远世界的宜居条件。

来源

  • newsbomb.gr

  • Financial Times

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