39光年外驚現類地星球,首次發現穩定大氣,外星生命線索浮出水面
更新于:2025-04-05 08:13:50

2015年,一顆位於距地球約39光年的行星——GJ 1132b吸引了天文學界的廣泛關注。它位於一顆紅矮星的周圍,儘管軌道非常接近其母恆星,氣溫看似偏高,但令人意外的是,科學家們推測這顆星球可能依然擁有大氣層。那麼,GJ 1132b究竟是一個酷似“乾金星”的乾燥世界,還是“濕金星”一般的大氣豐富的星球?這一問題一度引發了天文學家的激烈討論和猜測。

如今,經過一個國際科研團隊的長期努力,GJ 1132b的神秘面紗終於被揭開,確認了這顆星球擁有大氣層。這一突破不僅結束了關於GJ 1132b大氣組成的爭論,也讓它成為迄今為止已知的最遠的具有大氣的類地行星。更重要的是,GJ 1132b的發現為尋找其他可居住世界、探索外星生命提供了新線索。

這項研究由英國基爾大學的John Southworth博士與義大利羅馬大學的Luigi Mancini教授共同領導,研究團隊還包括來自德國馬克斯普朗克天文研究所、義大利國家天體物理研究所、劍橋大學及斯德哥爾摩大學的天文學家。團隊的研究成果《1.6倍地球品質的系外行星GJ 1132b大氣探測》最近發表在《天體物理學雜誌》上。

該研究通過位於紐西蘭的2.2米ESO/MPG望遠鏡對GJ 1132b進行了詳細觀測。望遠鏡利用地面成像技術,監測了這顆星球在母恆星前面經過時的亮度變化。由於GJ 1132b的軌道週期僅為1.6天,行星跨越恆星前方的頻率非常高,這為科學家提供了大量觀察的機會。

Southworth博士解釋道,在這些觀測中,科學家測量了行星經過母恆星時的亮度變化,尤其關注了不同波長的光。研究人員特別留意了近紅外光波段的變化,結果發現,某些波長的光波穿透了行星的氣氛,而另一些則被吸收或反射回去。這表明GJ 1132b確實擁有一層濃厚的大氣,它能夠有效地過濾星光的通過。這些調光量的變化是確認大氣存在的關鍵證據。

這一發現對於天文學界來說意義非凡。迄今為止,科學家已在多個系外行星上檢測到大氣層,但它們大多是氣體巨星或者體積和品質遠超地球的“超級地球”。而GJ 1132b的品質僅為地球的1.6倍,半徑是地球的1.4倍,這使得它成為首次在低質量超級地球上確認大氣的案例。

接下來的問題是,GJ 1132b的大氣究竟是什麼樣的?劍橋大學和馬克斯普朗克研究所的團隊通過類比,得出了一個令人驚訝的結論:這顆行星的大氣層可能富含水蒸氣和甲烷。這一發現與之前一些學者提出的“乾金星”假設(即認為GJ 1132b的大氣極為稀薄)截然不同。通過這種富含水分的濃厚大氣,GJ 1132b似乎成為了一個濕潤的世界,可能具備支援生命的條件。

而在更早的研究中,天文學家普遍認為這種類型的行星大氣較為脆弱,無法長期維持。然而,GJ 1132b的發現卻挑戰了這一觀點,表明它的氣氛或許可以穩定存在數十億年,即便它距離母恆星如此之近。

GJ 1132b的發現對於天文學家尋找可居住世界的努力無疑是一大進展。紅矮星,尤其是低品質的紅矮星,一直是研究的重點。這類恆星在星系中非常常見,並且它們的壽命比太陽長得多,因此,它們周圍的行星有可能維持適宜生命的環境。

然而,紅矮星也有其獨特的挑戰。由於這些恆星表面活動強烈,常常伴隨著強烈的紫外線和X射線輻射,這些高能輻射會對周圍行星的大氣造成極大的破壞,甚至將其大氣完全蒸發掉。因此,紅矮星是否能夠支援宜居行星一直是一個懸而未決的問題。

但隨著GJ 1132b發現大氣層的證據,科學家們開始重新評估紅矮星的宜居潛力。儘管這些星球的強烈輻射對大氣構成威脅,但如果像GJ 1132b一樣,行星能夠保持大氣,甚至在恆星活動劇烈的情況下存活下來,那這些行星或許能為未來的生命探索提供新的線索。

這一發現意味著,科學家們離揭開“類地行星是否能支援生命”的謎題又進了一步。隨著技術的進步,未來,哈勃太空望遠鏡、智利帕拉纳尔天文台的超大型望远镜(VLT)以及詹姆斯·韋伯太空望遠鏡等一系列尖端設備將繼續對GJ 1132b進行深入的觀測。通過分析其大氣層的化學成分,天文學家希望能進一步解答這顆星球是否可能是外星生命的棲息地。

特別是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡,這款即將投入使用的天文設備被譽為“下一代”天文望遠鏡,它將能夠更精確地分析外行星的大氣組成,從而為尋找可居住的星球提供強有力的數據支援。

GJ 1132b的發現無疑是系外行星研究中的一次重大突破。它不僅為我們提供了首次在低質量超級地球周圍發現大氣的證據,也為我們探索紅矮星周圍行星的宜居性帶來了新希望。隨著未來更多的觀測和研究,或許我們離尋找外星生命、探索類地行星的“第二家園”更近了一步。也許在某個遙遠的未來,GJ 1132b將成為人類邁向星際文明的重要起點。