浙江
科学家们周四在《科学》杂志上报道，哈佛领导的一支团队确认在距离地球48光年的岩石超级地球上探测到大气层。据研究人员称，这颗行星被命名为LHS 1140 b，质量是地球的5.6倍，半径是地球的1.7倍，并且运行在其红矮星的适居带内。
第一作者科林·切路伯博士说：“大气对于支持我们所知生命的行星至关重要。”他补充道：“这是首次有人在另一颗恒星适居带的岩石行星上发现大气层”。这一发现标志着寻找太阳系外潜在适居星球的一个里程碑。该行星最初于2017年被发现，但直到现在，科学家们还未能确认适居带内岩石系外行星周围存在大气层。团队探测到从行星上层大气泄漏的氦气痕迹，明确证明该行星仍保有气体包层。
方法与观察
科学家们利用智利麦哲伦天文台的暖红外埃谢尔（WINERED）光谱仪，在同一夜间LHS 1140 b与伴星罕见的双重凌日中观测了该行星。伴星没有大气特征，但LHS 1140 b显示出明显的氦信号，研究人员表示。
哈佛-史密森天体物理中心的合著者施雷亚斯·维萨普拉加达博士形容探测时刻是“看到过境光谱并慢慢意识到我们所观察事物意义的绝对激动人心”。据Vissapragada称，来自低层大气中的水和二氧化碳等物种的信号极其微妙且难以探测，即使是詹姆斯·韦伯太空望远镜也难以探测，因此团队选择在高层大气中寻找氦气，因为那里信号更容易被探测。使用WINERED光谱仪使团队能够分离氦信号，该信号从高层大气中逸散。
对寻找外星生命的重要性
科学家认为，大气层是地球上生命的关键前提。基路伯说：“大气对于支持我们所知生命的行星至关重要，”。研究团队表示，这颗行星的大气层很可能已经持续了三十多亿年。液态水是生命的必要成分，需要大气压力才能在地表保持稳定。
另一位研究作者罗宾·华兹华斯表示，这一发现回答了一个关键问题：“他们中是否有人成功维持了氛围？”他补充道：“现在我们知道至少有一个人有过”[1]。绕红矮星运行的行星上大气层的持续性非常重要，因为这类恒星以强烈的恒星耀斑闻名，这些耀斑能剥离行星大气层。LHS 1140 b大气层的存活数十亿年表明，适居带内的一些超级地球可能仍保持适合生命的条件。
背景与未来调查
过去三十年间，已发现数千颗系外行星，但确定其大气成分仍是一大挑战，尤其是岩石行星。开普勒任务及后续调查显示超级地球很常见，但它们的性质——岩石、水质或气态——多年来一直模糊不清。这一发现建立在一系列里程碑之上，包括探测到Trappist-1行星系统以及识别其他超级地球候选卫星，如GJ 251c。
使用詹姆斯·韦伯太空望远镜的最新研究揭示了更大海王星次行星上的大气层，但据团队称，LHS 1140 b是首颗被确认具有大气的岩石适居带行星。研究人员计划进行进一步观测，以表征大气的化学成分，并评估该行星孕育生命的潜力。哈佛领导的团队将继续监测LHS 1140 b，以获取更多大气信号。
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