在類地行星 LHS 1140b 上首次偵測到大氣層

在類地行星 LHS 1140b 上首次偵測到大氣層

在宜居帶內首次發現大氣層

研究人員已發現首個已知環繞在遙遠恆星宜居帶內運行的岩石類地行星的大氣層。這項發表於《Science》期刊的發現,提供了迄今為止最強有力的證據,證明太陽系之外存在著環境與地球相似的世界。

LHS 1140b 的關鍵特性

LHS 1140b 是一顆位於距離地球 48 光年的岩石行星。它繞行一顆比太陽小得多且溫度更低的紅矮星。該行星位於「古迪洛克區」(Goldilocks zone)——即恆星周圍溫度既不太熱也不太冷的區域,這可能允許液態水存在於表面。

雖然已發現數百顆位於宜居帶內的行星,但 LHS 1140b 是僅有的數十顆小型岩石行星之一。它是其中首個被確認擁有大氣層的行星。

大氣組成與宜居性

在 LHS 1140b 的大氣中偵測到的主要氣體是氦氣,可能位於大氣層的高層。雖然單靠氦氣無法支持地球生命,但研究人員指出,大氣層的低層可能存在其他更具生命維持能力的氣體。

與其他候選行星的比較

在其他幾顆備受關注的系外行星上的生命搜尋仍在持續:

  • K2-18b: 一顆亞海王星,最初曾發現二甲基硫醚(一種與地球海洋生命相關的氣體)的跡象。然而,2025 年由 NASA 領導的重新分析發現該訊號過弱,無法確認,並指出該氣體可以在沒有生物過程的情況下形成。
  • TRAPPIST-1 System: NASA 的 James Webb Space Telescope (JWST) 已排除 TRAPPIST-1d 擁有類地大氣層的可能性,而 TRAPPIST-1e 的數據仍無定論。

技術觀點與社群分析

在宣布這項發現後,科學界與觀察者針對 LHS 1140b 的性質提出了幾項技術考量:

重力與質量

一些分析師指出,LHS 1140b 可能是一顆「超級地球」,這意味著其重力可能比地球顯著更強。根據一項估算,其重力約為地球的 1.87 倍,這將使該行星表面的環境對類人生命而言極具挑戰性。

大氣層保留與恆星剝離

目前對於繞行紅矮星(這類恆星以不穩定性和強烈的恆星剝離作用著稱)的岩石行星如何能保留大氣層,仍有持續的討論。有人假設該行星可能是一顆正在被其恆星「煮沸」而流失大氣的「微型海王星」,儘管據報導 JWST 的發射光譜分析已排除了這一點。

潮汐鎖定與氣體狀態

一些觀察者指出,該行星很可能處於潮汐鎖定狀態,這即是其中一側始終面對恆星。這可能導致一種情況:行星的背向側表面結冰,而只有沸點極低的氣體(例如氦氣)能保持氣態並被偵測到。

"這是在另一個恆星的宜居帶內,首次有人在岩石行星上發現大氣層。" — Dr. Collin Cherubim, Harvard University

Sources