在探索宇宙奥秘的征程中,科学家们又取得了一项重大突破。哈佛大学的研究团队经过深入钻研,发现了迄今为止最有力的证据,证明距离地球48光年的岩石系外行星LHS 1140 b拥有大气层,这一发现让这颗行星成为科学界瞩目的焦点。
自2017年被发现以来,LHS 1140 b就凭借其独特的条件吸引了天文学家的目光。它处于天文学家定义的“宜居带”内,这一区域围绕恒星,温度适宜,使得行星表面存在液态水成为可能。而且,它是一颗岩石行星,并非像木星那样的气态巨行星,同时距离地球相对较近,便于开展研究。去年,詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)的观测结果更是显示,它可能是一个拥有浓密大气层的富水世界,而非光秃秃的岩石行星,这进一步提升了它在后续研究中的吸引力。
研究团队为了探寻LHS 1140 b是否拥有大气层,付出了巨大的努力。他们仔细分析隐藏在海量望远镜观测数据中的极其微弱信号。通过将多项观测数据与详细的计算机模型相结合,最终确定信号源自从行星大气中逸出的氦气。这一发现为证明该行星保留了大气层提供了迄今为止最有力的证据。
在研究过程中,数据和计算工具发挥了关键作用。虽然人工智能(AI)没有独立完成这一发现,但作为更广泛的计算工具集的一部分,它帮助研究人员分析数据并验证了研究结果。科学家们需要反复梳理观测数据,先提取相关信息,再运用先进的数据分析技术,从复杂的噪声中辨别出真实的大气特征。这一过程困难重重,因为探测距离地球如此遥远的行星周围的大气绝非易事,信号不仅微弱,还深埋在海量的数据之中。
有趣的是,研究团队在2024年的观测中探测到了氦气从LHS 1140 b逸出,但在2025年的观测中却未再观测到相同的氦气逸出现象。不过,研究人员表示,这并不影响发现的可靠性,反而表明大气层会随着时间推移,在与主星辐射相互作用的过程中发生变化。
除了LHS 1140 b,研究团队还观测了该星系中的另一颗行星LHS 1140 c,但这颗行星未显示出任何大气存在的迹象。两颗邻近行星围绕同一颗恒星公转,却呈现出截然不同的结果,这为科学家们提供了一个难得的研究机会。他们可以借此探究为何有些行星能够保留其大气数十亿年,而另一些却会失去大气。
论文第一作者科林·切鲁比姆(Collin Cherubim)表示:“大气层对于行星支持我们所知的生命至关重要。这是人类首次在另一颗恒星的宜居带内发现岩石行星拥有大气层。”哈佛大学戈登·麦凯环境科学与工程讲席教授、地球与行星科学教授罗宾·沃兹沃思(Robin Wordsworth)也感慨道:“二十年前,我们甚至还在怀疑其他类地行星是否真的存在,后来我们了解到它们很常见,并在宜居带中发现了一些。接下来的问题是,其中是否有任何一颗成功保留了大气层。现在我们知道,至少有一颗做到了。”
随着天文学家为未来几年利用詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)进行更详细的观测做准备,LHS 1140 b很可能成为未来大气研究的试验案例。科学家从这颗行星上获得的发现,或许会改变未来寻找和研究潜在宜居岩石行星的方式。










