摘要：自 2017 年发现由七个紧密排列的地球大小的世界组成的系统以来，它们距离地球仅 40 光年，非常和谐地挤在一起，天文学家一直试图确定是否有任何支持大气层，这对我们所知的生命的庇护至关重要。

根据新的研究，著名的 TRAPPIST-1 系统中最内层的类地行星可能毕竟能够支持厚厚的大气层。

（图片来源：Thomas Müller （HdA/MPIA））

根据新的研究，著名的 TRAPPIST-1 系统中最内层的类地行星可能毕竟能够支持厚厚的大气层。

自 2017 年发现由七个紧密排列的地球大小的世界组成的系统以来，它们距离地球仅 40 光年，非常和谐地挤在一起，天文学家一直试图确定是否有任何支持大气层，这对我们所知的生命的庇护至关重要。

詹姆斯·韦伯太空望远镜 （JWST） 之前的观测表明，由于其宿主恒星释放的剧烈、剥离大气层的辐射，该系统中的所有行星都将是贫瘠、无空气的岩石。然而，对最内层行星 TRAPPIST-1b 的 JWST 数据的最新分析表明，它可能有一个朦胧的、富含二氧化碳的大气层。或者，新的测量结果还显示 TRAPPIST-1b 的表面温度出乎意料地高，这可能表明世界正在因火山活动而翻腾。

尽管该系统是我们太阳系之外研究最深入的行星系统，但事实证明，探测其行星上的大气层具有挑战性。这是它们微小而凉爽的宿主红矮星不寻常特性的结果，它可以模拟已经很弱且难以探测的大气信号。

早期 JWST 对 15 微米单一波长的行星辐射的测量表明，浓厚的富含二氧化碳的大气层不太可能，因为二氧化碳强烈吸收该波长的光，因此会显着减少观察到的辐射。

这导致研究人员在去年得出结论，TRAPPIST-1b 很可能是一个岩石球，其黑暗的表面会因恒星辐射和陨石撞击而变得不友好。

相比之下，在 12.8 微米的不同波长下收集的新测量值表明，不仅大气层厚厚、富含二氧化碳，而且还包含高反射性雾霾，类似于地球上看到的雾霾。研究人员说，这种雾霾导致火星的上层大气比下面的层更热，从而形成了一个二氧化碳发光而不是吸收光的环境，这可以解释为什么之前的观测中没有预期的下降。

“一加一大于二——拥有 Trappist-1b 的两个数据点现在使我们能够探索其大气层的替代情景，无论它是否存在，”比利时鲁汶大学的研究合著者 Leen Decin 在最近的一份新闻稿中说。

七颗类地行星围绕 Trappist-1 恒星运行的插图。（图片来源：NASA/JPL-Caltech）

例如，已知这种动力学发生在土星最大的卫星泰坦上，但“预计 TRAPPIST-1b 大气中的化学成分将与土卫六或太阳系的任何岩石天体非常不同，”SRON 荷兰空间研究所的研究合著者 Michiel Min 在同一声明中说。“想到我们可能正在看到一种我们以前从未见过的大气层，这真是令人着迷。”

研究人员现在正在跟踪热量在围绕宿主恒星旋转时如何在行星上重新分布，这将有助于他们确定行星的大气层。

“如果存在大气层，热量应该从行星的白天分布到夜晚，”比利时列日大学（University of Liege）的天文学家米夏尔·吉隆（Michaël Gillon）说，他领导了发现这七颗TRAPPIST-1行星的国际团队。“如果没有大气层，热量的重新分配将是最小的。”

周一（12 月 16 日）发表在《自然天文学》上的一篇论文中介绍了这项研究。

来源：老刘说科学