你敢信,人类找了这么多年外星宜居地,这回真摸到了实打实的关键线索。就在距离地球49光年外的鲸鱼座,天文学家第一次在宜居带的岩质行星上,捕捉到了确凿的大气信号。这可是之前发现的六千多颗系外行星里,从来没人做到过的事,整个天文圈都跟着沸腾。

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这颗行星的母恒星叫格利泽3053,是一颗不算起眼的红矮星。质量只有太阳的0.18倍,半径大概是太阳的0.21倍,现在正处于稳定的主序星阶段,不会随便搞出什么剧变。这个恒星系统里已经确认有两颗行星,都比地球个头大,这次研究的核心就是偏内侧的行星B。

行星B其实早在2017年就被发现了,当时用的是凌日观测法。简单说就是它绕到母恒星和地球中间的时候,恒星的亮度会周期性变暗,天文学家就是抓住了光度曲线里的U型凹陷,确认了它的存在。现在网上能看到的所有相关图像都是模拟效果,我们目前还拍不出它的直接成像,别搞错了哦。

要确定一颗系外行星的属性,光知道体积可不够,还得算出质量。凌日观测能帮我们确定行星的体积,径向观测测的是行星引力拉着恒星摆动的幅度。把两组数据结合到一块儿,就能精准算出行星的各项参数,天文学家算出来行星B半径是地球的1.7倍,质量是地球的5.6倍。

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对照现有的系外行星质量半径关系,这颗行星大概率是一颗纯岩质行星,天生就带着宜居的潜在可能。想当能住人的宜居行星,要求可多了去了。不光得位置好,待在恒星的宜居带能接收到合适的光照,还得有大气层撑着。

大气层能帮忙锁住地表温度,留住液态水,还能阻挡伤害生命的宇宙射线,缺了这层保护膜,啥岩质星球都白搭。之前人类已经发现了六千多颗系外行星,从来没有在宜居带的岩质行星上观测到过确凿的大气信号,这也是这次发现分量这么重的原因。

到了2024年,天文学家用上了智利麦哲伦望远镜,专门蹲这颗行星的凌日观测。在两次凌日获得的透射光谱里,清晰识别出了氦元素的吸收线,直接实锤了行星B的高层大气存在氦气层。这个信号太清楚了,根本不是仪器干扰或者数据误差,真真切切存在。

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更有意思的是,不管凌日前后,都能检测到微弱的氦吸收信号,形态和彗星的彗发彗尾特别像。这说明行星B的氦气正在不断向外逃逸,算下来每秒逃逸量差不多有200吨,母恒星的辐射一直在蒸发它的大气。行星B已经有30亿年的历史,现在高层的氢气和氦气已经进入逃逸的尾声,差不多快跑光了。

换别的星球可能这事就凉了,但天文学家觉得还有转机。氢和氦分子量小,容易被恒星辐射吹走,留在更下层的二氧化碳、氧气、氮气这类大分子量气体,很可能还好好待在行星上。只要这些大气层还在,这颗行星就还有宜居的可能性。

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这绝对是系外行星探索里够分量的重大突破,人类第一次在宜居带岩质行星上找到了明确的大气信号。说它能推进整个天文探索的进程真不是夸大,毕竟之前大家都是摸着石头过河,这回踩中了最关键的一步。谁也没想到,我们这代人就能亲眼看到这样的突破,说不准哪天就能等来真正的好消息。

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之前不少人都觉得红矮星周围的行星留不住大气,毕竟红矮星的辐射比太阳强太多,动不动就吹飞行星的大气层。这次的观测给了我们实打实的研究样本,能帮我们搞清楚大气逃逸的规律,也能帮我们筛选出真正有可能宜居的星球。往远了想,说不定再过几十年,我们真能挖到一颗带着大气和液态水的宜居星球,真能窥探到系外世界的碧水蓝天。

参考资料:央视新闻 天文学家首次在宜居带岩质行星探测到大气信号