一颗看不见表面的行星,先让人类“看见”了它正在漏气。
它叫LHS 1140 b,距离地球约48光年。天文学家从逃向太空的氦气中确认:一颗位于宜居带的岩石行星,确实保留着大气。但这扇门刚被推开,门后有没有海洋、氧气甚至生命,仍未知。
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艺术想象中的LHS 1140 b,前景行星周围的蓝紫色光晕代表富氦上层大气,并非望远镜实拍。
“发现大气”,到底看见了什么?
研究团队没有拍到云层,也没有直接看到行星表面。他们使用智利麦哲伦·克莱望远镜上的WINERED光谱仪,连续观测约6.5小时,获得70条光谱。当行星从恒星前方经过时,星光会穿过它的大气;气体会吸收特定波长,留下光谱“条形码”。
在约10833埃的位置,2024年的数据出现约1.24%的额外吸收,正好对应亚稳态氦。信号在行星进入恒星圆面前已经出现,离开后还留下较弱痕迹,说明氦气可能被吹成一条尾巴。科学家看到的不是“另一个地球”,而是大气正在逃逸的痕迹。
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黑色数据点在10833埃附近形成明显凹谷;蓝色竖线标出氦三重线位置,纵轴表示相对恒星光谱的额外吸收。
它为什么还不能叫“第二地球”?
LHS 1140 b的质量约为地球5.6倍,半径约为1.73倍。按质量除以半径立方粗算,它的平均密度约为地球的1.08倍,说明整体偏岩石,却不是地球的复制品。
它每24.7天绕红矮星一圈,接收的恒星能量约为地球的42%。在零反照率模型中,平衡温度约226K,也就是零下47摄氏度。这不是地表实测温度;大气和云层都可能改写真实环境。“位于宜居带”只表示能量条件可能允许液态水,不等于已经发现水,更不等于适合人类居住。
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三位主要研究者先用模型预测氦信号,再以地面望远镜检验。
最耐人寻味的是:第二年信号消失了
团队在2025年再次观测,却没有看到超过约0.6%检测上限的氦吸收。这不等于大气突然消失。氦的逃逸可能随恒星高能辐射或上层大气温度变化;望远镜测到的是“漏气速度”,不是大气总量。
更巧的是,另一颗更靠近恒星的行星LHS 1140 c在同一晚也凌日,却没有氦信号。这个天然对照提示:较热的小行星可能早已损失大部分大气,而较远的b仍保住了一层外壳。
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图中分别比较凌日前、凌日中和凌日后的氦吸收;最强信号出现在行星经过恒星圆面期间。
离“发现生命”还有多远?
目前确认的只是富氦上层大气。下层是否含水蒸气、二氧化碳、氧气,表面是否存在海洋,都没有答案。好消息是,这层大气可能已维持超过30亿年,说明宜居带岩石行星并非注定被红矮星剥成裸岩。
因此,这项发现真正打开的不是“生命已存在”的大门,而是一条可检验的新路线:先从地面捕捉逃逸气体,再用更多重复观测和空间望远镜追查大气成分。48光年外,人类终于确认门还在;房间里有什么,才是下一道难题。
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