韦伯望远镜首次揭示潜在宜居星球的线索

得益于英国布里斯托大学团队主导的国际合作，借助詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）最新观测，首次为距离地球40光年的类地系外行星TRAPPIST-1e带来了更明晰的宜居性证据。目前初步结果显示，该行星虽已失去原始大气层，但或许仍保有第二代大气，这意味着其表面有存在液态水的可能，为系外生命探索带来了新希望。

这幅TRAPPIST-1星系的艺术概念图中，位于右下角的类地系外行星TRAPPIST-1 e正从其耀斑母星前方掠过，形成剪影效果。图片来源：NASA、ESA、CSA、J. Olmsted（STScI）

该课题组借助JWST的先进近红外光谱仪（NIRSpec），在行星凌星时精密测量恒星光谱，分析大气组成及可能存在的温室效应成分。最新成果已于2025年9月初在《天体物理杂志快报》上发表两篇论文。

项目成员、布里斯托大学天体物理副教授Hannah Wakeford表示：“JWST首批四次观测帮助我们细化了此前哈勃数据，并初步捕捉到可能的大气线索，但目前尚不能完全排除其大气缺失的可能。”她补充，“红外仪器为我们揭示了前所未有的细节，使对大气环境及表面条件的理解更加深入，为生命存在的可能性创造了基础。”

研究还排除了该行星拥有以氢为主的原始大气层的可能性。由于TRAPPIST-1是一颗活动频繁的红矮星，磁暴和辐射容易剥离外围氢氦大气。目前推测，若存在大气，很可能是类似地球那样由二氧化碳及其它气体组成的“第二代气氛”，相关温室效应则有助维持液态水稳定。

理论分析认为，虽然TRAPPIST-1e的二氧化碳浓度不大可能如金星般浓厚，但仍有机会形成区域性液态水环境，如覆盖表面的全球性海洋，或者存在于恒星直射面而四周被冰雪覆盖的“永昼区”。由于该系统的行星皆潮汐锁定，表面温差极大，也增加了宜居区的不确定性。

后续，研究团队还将展开更多相邻行星的数据对比，力图揭开更完整的气候与成分谜团。主要成员之一、美国空间望远镜科学研究所的Néstor Espinoza博士表示：“JWST带来的前所未有的红外细节，让我们对TRAPPIST-1e首批大气成分有了清晰轮廓，后续观测将极大推进对宜居行星生态条件的理解。”

本项目隶属于JWST-TST DREAMS国际合作计划，由康奈尔大学Nikole Lewis副教授领衔，集结了英美印等国三十余位科学家，涉及诸多系外行星的突破性成分检测。

编译自/ScitechDaily