人類首次在另一顆恆星的適居帶中，確認一顆岩石行星擁有穩定大氣層

天文學家確認了什麼？

由哈佛大學／芝加哥大學行星科學家 Collin Cherubim 領導的研究團隊，利用位於智利的麥哲倫克萊望遠鏡，偵測到 LHS 1140b 正在釋放氦氣 。這項研究成果發表於《科學》（Science）期刊，結果顯示這顆行星正在持續補充其氦氣，代表它擁有穩定的大氣層，而非一顆荒蕪、無空氣的岩石 。

「這是人類首度透過觀測，確認太陽系外一顆位於適居帶的岩石行星確實擁有大氣層，」Cherubim 表示 。

這顆行星的關鍵特徵

• 類型： 超級地球（岩石類地行星）
• 距離： 距離地球約 48 光年
• 大小： 直徑約為地球的 1.7 倍，質量約為地球的 5.6 倍
• 母恆星： 環繞一顆名為 LHS 1140 的紅矮星運行，這顆恆星約有 50 億年歷史，質量僅為太陽的 15%
• 公轉週期： 每 24.7 天從母恆星前方通過一次
• 位置： 位於「適居帶」——也就是溫度允許液態水存在於行星表面的區域

這項發現為何如此重要？

史上首次： 在此之前，天文學家僅能在大型氣態巨行星或位於適居帶以外的行星上偵測到大氣層。LHS 1140b 是第一個位於適居帶內、並確認擁有大氣層的岩石（類地）行星 。

三大關鍵要素齊備： 對我們所知的生命形態而言，行星必須是岩石構成、溫度適合液態水存在，並且擁有大氣層。LHS 1140b 是目前唯一已知同時具備這三大條件的系外行星 。正如 Cherubim 所說：「在現階段，我們沒有證據證明這顆行星上有生命存在。然而，我們相信所有關鍵且基本的要素都已齊全。」

尋找生命的頭號目標： 這種組合使 LHS 1140b 成為天體生物學研究中已知的最佳目標。未來詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）的觀測，可以在其大氣層中搜尋氧氣、甲烷或水蒸氣等生物標誌氣體 。

對其他世界的啟示： 發現一顆位於適居帶內的鄰近岩石世界能夠保有穩定大氣層，「強化了這樣的想法：宇宙中存在一群與我們相似、具備維持生命所需條件的世界」。

發現歷程

LHS 1140b 最初是在 2017 年由 MEarth 計畫利用「凌日法」發現。該計畫持續監測鄰近的紅矮星，尋找因行星通過而產生的週期性亮度變化 。早期的觀測已暗示這顆行星可能保有大氣層 ，而 2026 年的氦氣偵測則提供了第一個直接、觀測上的確認 。

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在 2024 年的前期研究，已經排除 LHS 1140b 擁有富含氫氣大氣層的可能性，反而指向它可能擁有由氮氣、水蒸氣和二氧化碳組成的更稠密大氣層 。最新的氦氣偵測不僅確認了大氣層的存在，也顯示其結構是穩定的 。

下一步行動

對 LHS 1140b 大氣層的確認，開啟了系外行星科學的新篇章。天文學家現在可以利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，嘗試辨識大氣層中具體含有哪些氣體——甚至可能偵測到與生物活動相關的化學訊號 。此外，LHS 1140b 還有一個獨特之處：部分科學家提出，它可能是一顆「眼球行星」——一面是永久的液態海洋，另一面則是冰層的世界 。

無論 LHS 1140b 上是否存在生命，它擁有穩定大氣層的事實，證明了位於適居帶的岩石行星確實能夠維持生命所需的條件——這項發現將徹底改變我們對銀河系中類似地球的世界究竟有多普遍的認知。