结果来了！它是第二个地球吗？韦伯望远镜4次观测揭秘

“如果它有大气，那么它就是一颗宜居行星！”

天文学家是这样评价特拉普斯特-1e(TRAPPIST-1e)这颗系外行星的。

那它到底有没有大气呢？

2023年借助韦伯望远镜，天文学家对特拉普斯特进行了4次凌日观测。

4次凌日透射光谱

2025年9月《天体物理学杂志快报》连发两篇有关韦伯望远镜那次观测的结果，对特拉普斯特-1e的表面大气进行了多方面的讨论。

今天这我们就来详细的了解下。

大家好，我是腾宝。

特拉普斯特-1是距离地球40光年的一颗红矮星。

2016年至2017年，天文学家在它的周围相继发现了7颗类地行星（凌日观测发现），它们与的地球大小都差不多，这是目前发现类地行星最多、行星系统最与太阳系相似的一个恒星系。

所以一经发现呢，这个恒星系就很受天文学家的青睐。

它被称为缩小版的太阳系，因为它最外围的行星还没有水星距离太阳远，最外围的行星距宿主恒星只有0.06个天文单位，相比之下，水星距离太阳约0.4天文单位。

所以，这个恒星系是一个行星排列非常拥挤的系统。

当然这也是因为它的宿主恒星是一颗比太阳小的多的红矮星，它在红矮星中也算是小个头，被称为超冷红矮星。

它的质量只有太阳的9％左右。

所以在这样一个很小的恒星附近，即便行星距离恒星如此的近，但也有位于宜居带内的行星。

而特拉普斯特目前被认为是有3颗位于主恒星的宜居带内，它们分别是行星e、f和g。

所以这三颗行星是我们探索，特拉普斯特这个恒星系最为主要的目标。

而探测行星的宜居性，我们首先要确定一个硬性条件：行星必须存在大气层！

因为有大气层，行星才有保温的能力；它才有足够的气压，不至于让液态水过快的蒸发，从而一直维持液态水的存在。

所以，探测一颗宜居带内的行星是否真的宜居，我们首先要做的是确定它是否存在大气。

但，遥远的行星我们如何探测它的大气层呢？

透射光谱是目前我们探测行星大气最为主要以及常用的方法。

透射光谱简单来讲，就是当行星绕行到恒星的前方时（这个现象我们称为凌日），凌日时恒星的光就会穿透行星的大气，若行星存在大气的话，大气中的分子会吸收掉恒星的一部分光，从而在光谱中留下吸收线。

这里我也做了一个模拟，大家可以更加直观的看到透射光谱的变化。

随着行星的凌日，本来平直的光谱会随着行星大气中的分子，比如水、二氧化碳、甲烷这些分子的吸收，从而出现向下了凹陷的吸收线。

所以观测这些吸收线以及吸收线所在的波长，我们就可以推测它是否存在大气以及大气中所包含的成分。

在韦伯还没有观测之前，我们普遍的观点是认为：特拉普斯特1e存在大气的可能应该很低。

因为红矮星大多数是耀斑恒星，它会爆发比太阳强的多的辐射，再加上它的宜居带距宿主恒星很近，这样的条件就会让辐射慢慢的剥离行星的大气层。

不过，从韦伯2023年4次凌日数据来看，情况却出乎意料，但也不是很好。

因为从光谱的变化来看，它不是平坦的波形，具有上下起伏的特征，更有在2.6到3.3μm处有疑似甲烷的信号，整体来讲不是平坦波形，但波形的起伏并不是很明显。

所以这是一个很尴尬的局面。

因为这个波形显示，它既有大气存在的可能，也有大气不存在的可能。

若波形的起伏是来自行星自身，那毫无疑问，这是行星大气吸收的结果。

但问题是，它的这个波形起伏也有来自恒星自身的干扰。

特拉普斯特1和太阳不同，它的表面温度要比太阳低很多，约2200多摄氏度。

所以在这颗恒星的大气中就不完全是游离态的等离子体了，它也有气体分子的存在。

再加上恒星自身的活动，比如黑子、耀斑等的影响。

这些恒星自身的情况也会让光谱出现这样上下的波动。

所以我们看到的那些起伏，也有可能是恒星自身的活动。

为了进一步确定所探测到的甲烷信号是否来自行星，天文学家依据特拉普斯特1e的条件进行了行星大气模拟，比如它所接受的光照、紫外线强度，这些可分解甲烷存在的因素，模拟行星大气甲烷含量与观测的比对。

这让天文学家得到一个推测，若特拉普斯特1e存在富有甲烷的大气，最有可能的是像土星的卫星土卫六那样。

但它必须有大量的甲烷进行实时的补充，比如剧烈的火山活动等。

总之呢，模拟结果不乐观，更倾向于恒星自身的活动。

但这也并不能就此否定特拉普斯特1e不具备大气层，因为这毕竟只是模拟。

还有韦伯4次凌日观测也确实太少，更多的观测会体现更多的状态，从而易于剔除一些伪影，这样才能得到更准确的结果。

总得来讲，虽然这4次凌日观测没有给我们带来明确的信息。

但也总比一次否定好，我们还是有希望的。