一个由多国天文学家组成的科研团队,借助詹姆斯·韦布空间望远镜的强大观测能力,首次为距离地球约39光年的类地行星绘制了气候图。这项突破性研究聚焦于TRAPPIST-1行星系统中最靠近恒星的两颗行星,相关成果已刊登在《自然·天文学》杂志最新一期。
2016年,TRAPPIST-1系统因其独特的行星构成引发科学界广泛关注。这个拥有7颗行星的星系中,多颗行星的质量与地球相近,其中至少3颗位于恒星宜居带范围内,被视为研究行星演化与地外生命可能性的理想对象。由于该系统行星数量众多且排列紧凑,天文学家形象地称其为"七兄弟"星系。
为纪念发现十周年,由瑞士伯尔尼大学和日内瓦大学学者领衔的国际研究团队,利用韦布望远镜对TRAPPIST-1b和TRAPPIST-1c这两颗距离恒星最近的行星展开了深入观测。通过连续60小时的持续监测,覆盖了行星的完整公转周期,科研人员精确测量了恒星与行星系统的光通量变化,成功绘制出这两颗类地行星的表面温度分布图。
观测数据显示,TRAPPIST-1b的昼夜温差超过400摄氏度:面向恒星的白昼面温度高达200余摄氏度,而背对恒星的夜晚面温度则低至零下200摄氏度。TRAPPIST-1c的情况类似,白昼面温度接近100摄氏度,夜晚面同样处于极寒状态。这种极端温差表明,行星表面几乎没有热量交换,强烈暗示其缺乏能够有效重新分配热量的稠密大气层。
研究团队指出,这种气候特征与理论模型预测高度吻合。TRAPPIST-1系统的中心恒星是颗红矮星,其内侧行星因距离恒星过近已被潮汐锁定——永远以同一面朝向恒星。持续的恒星辐射和带电粒子流可能早已剥离了这些行星的原始大气,而大气层的缺失又进一步加剧了气候的极端化。
这项发现为理解红矮星系统行星的演化环境提供了重要线索。不过科研人员强调,这并不排除TRAPPIST-1系统存在宜居行星的可能性。就像太阳系中,距离太阳最近的水星没有大气层,而更远的金星和地球却拥有稠密大气一样,该系统位于宜居带的外侧行星仍有可能保留着大气层。目前,韦布望远镜已开始对宜居带内的TRAPPIST-1e行星进行观测,这项研究将持续深化人类对行星演化规律和地外生命存在可能性的认知。








