天文�(xué)家觀測到,系外行星LHS 1140b正在逸散氦氣
科學(xué)家發(fā)�(xiàn)了一顆可能擁有大氣層的巖石行星,并且它可能孕育生�。在7�16日發(fā)表于《科�(xué)》的一篇論文中,研究人員報(bào)告了他們對一顆名為LHS 1140b的巖石系外行星大氣層中氦氣逸出的觀測結(jié)�——LHS 1140b擁有富含氦氣的高層大�,這印證了此前�(guān)于小型巖石行星可能擁有大氣層的證�(jù)。由于LHS 1140b位于“宜居�”,即恒星周圍允許軌道上的行星表面維持液態(tài)水的區(qū)域,這顆系外行星可能是生命存在的場所�
一幅描繪系外行星繞其恒星公�(zhuǎn)的藝�(shù)圖。圖片來源:NASA/JPL-Caltech
“在系外行星研究領(lǐng)�,尋�?guī)r石系外行星的大氣一直是主要目標(biāo)之一�”美國哈佛大學(xué)的行星科�(xué)家Collin Cherubim表示,要存在類地生命,必須具備大氣、液�(tài)水和巖石表面,而LHS 1140b可能三者兼��
然而,該研究無法確定這顆系外行星上是否存在水,也未能證實(shí)其內(nèi)層大氣的確切成分。研究人員表�,這一�(jié)果需要在對系外行星的�(jìn)一步觀測中�(jìn)行驗(yàn)�。盡管如此,美國麻省理工�(xué)院的天體物理�(xué)家Sara Seager仍認(rèn)�,就巖石系外行星是否可能擁有大氣層這一問題而言,這些�(fā)�(xiàn)�(gòu)成了“拼圖中一塊令人驚嘆的缺失部分”�
天文�(xué)家預(yù)�,巖石系外行星可能擁有能夠調(diào)節(jié)氣候、抵御輻射并使液�(tài)水得以存在的大氣�。然�,觀測系外行星的大氣在技�(shù)上頗具挑�(zhàn)�,研究人員目前主要探測到的是無大氣或大氣過于稀薄而無法分辨的天體�
Cherubim和同事將注意力轉(zhuǎn)向了LHS 1140b—— 一顆于2017年發(fā)�(xiàn)的系外行�,它圍繞一顆距離地球約15秒差距的紅矮星公�(zhuǎn)。他們選擇這顆行星,是�?yàn)樗麄兊挠?jì)算模型預(yù)測它�(huì)有氦氣逸出,�(jìn)而推斷其�(yīng)該擁有大氣層�
研究�(tuán)�(duì)利用位于智利拉斯坎帕納斯天文臺的麥哲�·克萊望遠(yuǎn)�,分別于2024年和2025年對這顆行星各觀測了一次,總共持續(xù)�6.5小時(shí)。在這兩次觀測中,該�(tuán)�(duì)均獲得了這顆系外行星的近紅外吸收光譜�
觀測結(jié)果顯示,其外層大氣中有大量的氦氣逃�,但其內(nèi)層大氣的成分仍不清楚。Cherubim推測,內(nèi)層大氣中含有水和二氧化碳等其他小型氧化分�,但這一推測尚待�(shí)�(yàn)�(shù)�(jù)�(yàn)��
不過,研究人員僅�2024年的光譜中觀察到氦氣逃逸的證據(jù),而在2025年的光譜中沒有發(fā)�(xiàn)。盡管他們預(yù)�(jì)測得的氦氣量�(huì)有一些波�(dòng),但在其中一組觀測數(shù)�(jù)中氦氣完全缺�,暗示他們的�(shí)�(yàn)可能存在某種問題�
“這讓我不得不反思:‘我是不是漏掉了什��’”Cherubim��“我真的把那些�(shù)�(jù)徹底分析了一�,尋找任何假陽性結(jié)果和異常信號�”
研究人員表示,在觀測氦氣時(shí),先探測到隨后又探測不到的情況相對常見�“這似乎是常態(tài),而非例外�”Cherubim�,他希望�(fā)�(xiàn)其他系外行星,以證實(shí)LHS 1140b上的這一�(fā)�(xiàn)并非�(gè)案�
英國伯明翰大�(xué)的天文學(xué)家Vatsal Panwar,建議�(jìn)行更多測量以排除光譜觀測誤�,例如由宿主恒星引起的誤��
目前,從LHS 1140b逸出的氦氣僅是一�(gè)�(shù)�(jù)�(diǎn)。Cherubim表示,這使得該行星成為“研究太陽系外宜居性的理想�(shí)�(yàn)�”,并希望未來能對它�(jìn)行更多觀�。(來源:中國科�(xué)�(bào) 文樂樂)
相關(guān)論文信息�https://doi.org/10.1126/science.aea9708