重大突破：首次在宜居带岩石行星上确认大气层

天文学家首次确认，在另一颗恒星的宜居带内，一颗岩石类地行星拥有大气层。这颗名为 LHS 1140b 的系外行星是一颗“超级地球”，距离我们仅48光年，位于鲸鱼座。最新的观测揭示其拥有一个富含氦气的大气层——这是在太阳系外寻找生命的进程中一项具有里程碑意义的突破 。

天文学家确认了什么？

由行星科学家科林·切鲁宾（哈佛大学/芝加哥大学）领导的团队，利用智利的麦哲伦克莱望远镜探测到了从LHS 1140b逸出的氦气 。这项发表在《科学》杂志上的发现表明，这颗行星正在积极地补充其氦气，这意味着它保留了一个稳定的大气层，而不是一个贫瘠、无空气的岩石 。

“这是在太阳系之外，首次通过观测在宜居带岩石行星上确认存在大气层，”切鲁宾说道 。

这颗行星的关键特征

• 类型： 超级地球（岩石质地）
• 距离： 距地球约48光年
• 大小： 直径约为地球的1.7倍，质量约为地球的5.6倍
• 恒星： 围绕一颗名为LHS 1140的红矮星运行。这颗恒星大约有50亿年历史，质量仅为太阳的15%
• 轨道： 每24.7天从其恒星前方穿过一次
• 位置： 位于宜居带内——即温度允许液态水存在于其表面的区域

为什么这一发现具有突破性意义？

史上首次： 直到现在，天文学家只曾在大型气态巨行星或位于宜居带之外的行星上探测到大气层。LHS 1140b是首颗在宜居带内被确认拥有大气层的岩石（类地）行星 。

三大生命要素齐聚： 对于我们所知的生命形式来说，一颗行星需要是岩石质地的、有适宜液态水存在的温度，并且拥有大气层。LHS 1140b是目前已知唯一同时满足这三个条件的系外行星 。正如切鲁宾所说：“现阶段，我们还没有证据证明这颗行星上存在生命。然而，我们相信所有关键和基本的要素都已具备” 。

寻找生命的头号目标： 这种独特的组合使LHS 1140b成为天体生物学研究中已知的最佳目标。未来詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测可以在其大气层中寻找生物标志气体——例如氧气、甲烷或水蒸气 。

对其他世界的启示： 发现一颗距离我们很近的宜居带岩石世界能够保住其大气层，“强化了这样一种观点，即存在一群与我们地球类似、拥有维持生命所必需特性的世界” 。

发现之路

LHS 1140b最初于2017年由MEarth项目通过凌星法发现，该项目通过监测附近红矮星亮度的周期性下降来寻找绕行的行星 。早期的观测已经表明这颗行星可能保住了它的大气层 ，但2026年的氦气探测提供了首次直接、观测性的确认 。

此前，韦伯空间望远镜在2024年的工作已经排除了LHS 1140b拥有富氢大气层的可能性，转而指向一种可能由氮气、水蒸气和二氧化碳组成的更致密的大气层 。最新的氦气探测确认了大气层的存在，并表明它在很长时间内是稳定的 。

下一步计划

LHS 1140b大气层的确认开启了系外行星科学的新篇章。借助詹姆斯·韦伯空间望远镜，天文学家现在可以尝试识别其大气中存在的具体气体——甚至可能探测到与生物活动相关的化学特征 。LHS 1140b还展现出一些独特的特征：一些科学家提出它可能是一颗“眼球行星”——即一面是永久液态海洋、另一面是冰层的世界 。

无论LHS 1140b上是否存在生命，它被确认拥有大气层的事实证明了宜居带岩石行星能够维持生命所需的条件。这一发现重塑了我们对银河系中类地世界可能有多么普遍的理解。