在探索宇宙奥秘的征程中,科学家们又取得了重大突破。哈佛大学的研究团队在一项具有开创性的研究中,发现了令人瞩目的证据,表明距离地球48光年的一颗岩石系外行星LHS 1140 b拥有大气层,这一发现使其成为当下备受瞩目的行星之一。
研究团队为了得出这一结论,付出了艰辛的努力。他们深入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精密的计算机模型相结合,最终确定该信号源自行星大气中逸出的氦气。这一发现为证明LHS 1140 b位于宜居带且保留了大气层提供了迄今为止最有力的证据。
大气层对于行星的重要性不言而喻。不过,这一发现并不直接意味着LHS 1140 b具备宜居条件,也不表明其存在生命。但它为科学家进一步研究这颗行星提供了关键线索。未来的观测有望揭示其大气层的具体组成,比如是否含有水蒸气或其他重要气体,以及与地球大气层的异同。这将极大地助力科学家筛选出未来探索的最佳候选行星。
论文第一作者科林·切鲁比姆,刚从哈佛大学获得地球与行星科学博士学位,他表示:“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。”
探测如此遥远行星的大气并非易事。LHS 1140 b距离地球48光年,研究人员要寻找的信号不仅微弱,还深埋在海量数据中。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。在这个过程中,AI作为更广泛计算工具集的一部分,发挥了重要作用,帮助研究人员分析数据并验证结果。
哈佛大学教授Robin Wordsworth感慨道:“二十年前,我们还在怀疑其他类地行星是否真实存在。后来发现它们很常见,还在宜居带中找到了一些。接下来就想知道是否有行星成功保留了大气层,现在我们知道至少有一颗做到了。”
LHS 1140 b之所以备受关注,并非偶然。自2017年被发现以来,它就迅速成为太阳系外最具潜力的岩石行星之一。它处于天文学家所说的“宜居带”内,该区域温度适宜行星表面存在液态水。而且它是一颗岩石行星,并非气态巨行星,还距离地球相对较近,便于开展研究。
去年,詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)的观测显示,LHS 1140 b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。
这项新研究将相关研究向前推进了一大步。研究人员不再只是推测大气层的存在,而是找到了确凿的直接证据。有趣的是,研究团队在2024年的观测中探测到氦气从该行星逸出,但在2025年的观测中却未再发现相同现象。研究人员认为,这并非削弱了发现,反而表明大气层会随时间变化,在与主星辐射相互作用过程中发生改变。
研究人员还对同一星系中的另一颗行星LHS 1140 c进行了观测,这颗行星未显示出任何大气存在的迹象。两颗邻近行星截然不同的结果,为科学家探究行星大气保留或失去的原因提供了难得机会。
随着天文学家为未来利用詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)进行更详细观测做准备,LHS 1140 b很可能成为大气研究的典型案例。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。












