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翻譯：楊承霖

校對：牧夫天文校對組

后期：王啟儒

責(zé)任編輯：王啟儒

原文發(fā)布于 space.com

最新的詹姆斯·韋布太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）觀測顯示，環(huán)繞紅矮星 TRAPPIST-1 的行星 TRAPPIST-1d 不具備類似地球的大氣層，這一發(fā)現(xiàn)讓它從潛在的“地球?qū)\生”候選名單中被排除。

兩個(gè)恒星系統(tǒng)對比。

Credit: space.com

TRAPPIST-1 系統(tǒng)有七顆大小接近地球的行星，一直被視為尋找宜居世界的熱門目標(biāo)。此前，JWST 已經(jīng)在系統(tǒng)中最靠近恒星的兩顆行星（TRAPPIST-1b 和 TRAPPIST-1c）上未能找到大氣痕跡。如今，最新結(jié)果顯示第三顆行星 TRAPPIST-1d 也沒有檢測到明顯的大氣成分。

天文學(xué)家使用 JWST 的近紅外光譜儀（NIRSpec）進(jìn)行傳輸光譜學(xué)觀測——當(dāng)行星凌越恒星時(shí)，大氣中的分子會(huì)吸收部分恒星光線，從而在光譜中留下特征。

然而，在 TRAPPIST-1d 上并未檢測到水、甲烷或二氧化碳的吸收特征。這些氣體是地球大氣的關(guān)鍵組成部分，能夠通過溫室效應(yīng)保持行星足夠溫暖以支持液態(tài)水。研究負(fù)責(zé)人 Caroline Piaulet-Ghorayeb（芝加哥大學(xué)/蒙特利爾大學(xué) IREx）表示，這可能意味著：

1.行星擁有極其稀薄的大氣（類似火星）；

2.大氣中存在高厚度的云層，遮蔽了光譜特征（類似金星）；

3.或者它可能是一塊幾乎沒有大氣的裸巖行星。

藝術(shù)概念圖。
Credit: space.com

TRAPPIST-1 是一顆活躍的紅矮星，經(jīng)常爆發(fā)強(qiáng)烈的耀斑與輻射。這些輻射可能在漫長的時(shí)間里逐步剝離行星大氣?？茖W(xué)家認(rèn)為，這或許正是 TRAPPIST-1b、c、d 接連缺乏大氣的原因。

TRAPPIST-1d位于系統(tǒng)“宜居帶”的內(nèi)緣，本被認(rèn)為是最有希望的目標(biāo)之一。如今的結(jié)果無疑是一個(gè)打擊。不過，體系中仍有四顆行星（e、f、g、h）值得研究，其中 e 與 f 位于宜居帶中部，g 在外緣，而 h 則可能過于寒冷。

Piaulet-Ghorayeb 強(qiáng)調(diào)：“希望并未完全破滅。雖然我們沒有在 d 上看到明顯的大氣信號，但外側(cè)行星仍有可能保留大量水與其他氣體成分?！碧綔y外側(cè)行星的大氣難度更大，因?yàn)樗鼈兙嚯x恒星更遠(yuǎn)、光譜信號更弱，甚至可能超出 JWST 的能力范圍。未來，歐洲航天局將在 2026 年發(fā)射 PLATO 任務(wù)，進(jìn)一步搜尋宜居帶內(nèi)的巖石行星。

這項(xiàng)研究成果已于 2025 年 8 月 13 日發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》（The Astrophysical Journal）。

『天文濕刻』 牧夫出品

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Credit: NASA

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