宇宙探索的征程中,一樁充滿懸念的“謎題”正吸引著全球天文學(xué)家的目光。2023年,為揭開40光年外特拉普斯特-1e行星是否擁有大氣的秘密,詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡對其進(jìn)行了四次凌日觀測。這本被寄予厚望的觀測行動,卻在2025年9月《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》發(fā)表的兩篇論文中,將科學(xué)家們推向了更深的困惑——那些疑似大氣存在的信號,究竟是行星的“真容”,還是恒星活動的“惡作劇”?
觀測數(shù)據(jù)顯示,特拉普斯特-1e的光譜并非平坦,而是在2.6至3.3微米的波段出現(xiàn)了明顯起伏,甚至捕捉到了疑似甲烷的信號。甲烷作為“宜居行星”的關(guān)鍵標(biāo)志之一,其存在往往暗示著大氣層的可能。然而,這一信號的模糊性卻讓科學(xué)家們陷入兩難:它既可能指向行星大氣的真實(shí)存在,也可能只是恒星活動產(chǎn)生的干擾。更令人糾結(jié)的是,在觀測前,科學(xué)界普遍認(rèn)為這顆行星擁有大氣的概率極低——它圍繞的紅矮星特拉普斯特-1以頻繁的耀斑活動著稱,輻射強(qiáng)度遠(yuǎn)超太陽,且行星與恒星的距離極近,大氣層很可能已被“吹散”。
這種觀測結(jié)果與理論預(yù)判的矛盾,恰如偵探在案發(fā)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)可疑痕跡,卻無法確認(rèn)是否與嫌疑人相關(guān)。天文學(xué)家們形容,這就像在迷霧中摸索,每一步都可能接近真相,也可能陷入更深的謎團(tuán)。而正是這種不確定性,讓天文探索充滿了獨(dú)特的魅力——未知的變數(shù),永遠(yuǎn)比確定的答案更令人興奮。
為何科學(xué)家對這顆行星如此執(zhí)著?答案藏在它的“家庭背景”中。特拉普斯特-1是一顆超冷紅矮星,質(zhì)量僅為太陽的9%,在紅矮星家族中堪稱“小個(gè)子”。盡管體積微小,它的周圍卻擁擠地排列著七顆類地行星,每顆大小都與地球相近。這一發(fā)現(xiàn)自2016至2017年通過凌日觀測確認(rèn)后,便成為天文學(xué)界的“明星系統(tǒng)”——它不僅是目前已知類地行星數(shù)量最多的恒星系,更因其結(jié)構(gòu)與太陽系高度相似,被視為研究行星形成與演化的“天然實(shí)驗(yàn)室”。
在這七顆行星中,有三顆恰好位于恒星的宜居帶內(nèi),特拉普斯特-1e便是其中之一。宜居帶的核心條件之一,便是行星必須擁有大氣層——它不僅能維持適宜的溫度,還能通過氣壓鎖住液態(tài)水,而水正是生命存在的基石。因此,解開特拉普斯特-1e的大氣之謎,不僅關(guān)乎這顆行星本身的命運(yùn),更可能為人類尋找“第二地球”提供關(guān)鍵線索。
盡管模擬結(jié)果潑了一盆冷水,但科學(xué)家們并未徹底否定特拉普斯特-1e擁有大氣的可能性。一方面,模型的預(yù)測始終存在局限性,無法完全替代實(shí)際觀測;另一方面,韋伯望遠(yuǎn)鏡的四次觀測樣本量過小,難以全面反映行星的真實(shí)狀態(tài)。例如,恒星活動的周期性變化、行星軌道的微小偏移,都可能影響觀測結(jié)果,而目前的樣本量尚不足以排除這些干擾因素。
這場探索的價(jià)值,或許不在于立即得出明確答案,而在于為后續(xù)研究指明了方向。科學(xué)家們提議,未來需通過更多次觀測積累數(shù)據(jù),逐步剔除恒星干擾的“偽信號”,從而更精準(zhǔn)地判斷行星大氣的存在與否。盡管特拉普斯特-1e的大氣之謎仍未解開,但它保留的“模糊希望”,正推動著人類向宇宙深處邁出更堅(jiān)定的步伐。











