39光年外惊现类地星球,首次发现稳定大气,外星生命线索浮出水面
更新于:2025-04-05 08:13:50

2015年,一颗位于距地球约39光年的行星——GJ 1132b吸引了天文学界的广泛关注。它位于一颗红矮星的周围,尽管轨道非常接近其母恒星,气温看似偏高,但令人意外的是,科学家们推测这颗星球可能依然拥有大气层。那么,GJ 1132b究竟是一个酷似“干金星”的干燥世界,还是“湿金星”一般的大气丰富的星球?这一问题一度引发了天文学家的激烈讨论和猜测。

如今,经过一个国际科研团队的长期努力,GJ 1132b的神秘面纱终于被揭开,确认了这颗星球拥有大气层。这一突破不仅结束了关于GJ 1132b大气组成的争论,也让它成为迄今为止已知的最远的具有大气的类地行星。更重要的是,GJ 1132b的发现为寻找其他可居住世界、探索外星生命提供了新线索。

这项研究由英国基尔大学的John Southworth博士与意大利罗马大学的Luigi Mancini教授共同领导,研究团队还包括来自德国马克斯普朗克天文研究所、意大利国家天体物理研究所、剑桥大学及斯德哥尔摩大学的天文学家。团队的研究成果《1.6倍地球质量的系外行星GJ 1132b大气探测》最近发表在《天体物理学杂志》上。

该研究通过位于新西兰的2.2米ESO/MPG望远镜对GJ 1132b进行了详细观测。望远镜利用地面成像技术,监测了这颗星球在母恒星前面经过时的亮度变化。由于GJ 1132b的轨道周期仅为1.6天,行星跨越恒星前方的频率非常高,这为科学家提供了大量观察的机会。

Southworth博士解释道,在这些观测中,科学家测量了行星经过母恒星时的亮度变化,尤其关注了不同波长的光。研究人员特别留意了近红外光波段的变化,结果发现,某些波长的光波穿透了行星的气氛,而另一些则被吸收或反射回去。这表明GJ 1132b确实拥有一层浓厚的大气,它能够有效地过滤星光的通过。这些调光量的变化是确认大气存在的关键证据。

这一发现对于天文学界来说意义非凡。迄今为止,科学家已在多个系外行星上检测到大气层,但它们大多是气体巨星或者体积和质量远超地球的“超级地球”。而GJ 1132b的质量仅为地球的1.6倍,半径是地球的1.4倍,这使得它成为首次在低质量超级地球上确认大气的案例。

接下来的问题是,GJ 1132b的大气究竟是什么样的?剑桥大学和马克斯普朗克研究所的团队通过模拟,得出了一个令人惊讶的结论:这颗行星的大气层可能富含水蒸气和甲烷。这一发现与之前一些学者提出的“干金星”假设(即认为GJ 1132b的大气极为稀薄)截然不同。通过这种富含水分的浓厚大气,GJ 1132b似乎成为了一个湿润的世界,可能具备支持生命的条件。

而在更早的研究中,天文学家普遍认为这种类型的行星大气较为脆弱,无法长期维持。然而,GJ 1132b的发现却挑战了这一观点,表明它的气氛或许可以稳定存在数十亿年,即便它距离母恒星如此之近。

GJ 1132b的发现对于天文学家寻找可居住世界的努力无疑是一大进展。红矮星,尤其是低质量的红矮星,一直是研究的重点。这类恒星在星系中非常常见,并且它们的寿命比太阳长得多,因此,它们周围的行星有可能维持适宜生命的环境。

然而,红矮星也有其独特的挑战。由于这些恒星表面活动强烈,常常伴随着强烈的紫外线和X射线辐射,这些高能辐射会对周围行星的大气造成极大的破坏,甚至将其大气完全蒸发掉。因此,红矮星是否能够支持宜居行星一直是一个悬而未决的问题。

但随着GJ 1132b发现大气层的证据,科学家们开始重新评估红矮星的宜居潜力。尽管这些星球的强烈辐射对大气构成威胁,但如果像GJ 1132b一样,行星能够保持大气,甚至在恒星活动剧烈的情况下存活下来,那这些行星或许能为未来的生命探索提供新的线索。

这一发现意味着,科学家们离揭开“类地行星是否能支持生命”的谜题又进了一步。随着技术的进步,未来,哈勃太空望远镜、智利帕拉纳尔天文台的超大型望远镜(VLT)以及詹姆斯·韦伯太空望远镜等一系列尖端设备将继续对GJ 1132b进行深入的观测。通过分析其大气层的化学成分,天文学家希望能进一步解答这颗星球是否可能是外星生命的栖息地。

特别是詹姆斯·韦伯太空望远镜,这款即将投入使用的天文设备被誉为“下一代”天文望远镜,它将能够更精确地分析外行星的大气组成,从而为寻找可居住的星球提供强有力的数据支持。

GJ 1132b的发现无疑是系外行星研究中的一次重大突破。它不仅为我们提供了首次在低质量超级地球周围发现大气的证据,也为我们探索红矮星周围行星的宜居性带来了新希望。随着未来更多的观测和研究,或许我们离寻找外星生命、探索类地行星的“第二家园”更近了一步。也许在某个遥远的未来,GJ 1132b将成为人类迈向星际文明的重要起点。