適居帶系外類地行星 首次發現大氣層

天文學家首次在距離地球48光年、系外類地行星LHS 1140 b偵測到大氣層，而這顆行星位於其母恆星的適居帶上，可能適合生命生存。這是天文學家尋找外星生命的一個重大里程碑。

美國哈佛史密森尼天體物理中心（Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian）日前發布新聞稿指出，這項發現提供最強而有力的證據來證明，與地球組成成分和溫度類似、可維持生命存在的行星，可能存在於太陽系外。

研究報告主要撰寫人、最近獲得哈佛大學地球與行星科學博士學位的研究人員切魯賓（Collin Cherubim）說，大氣層對行星維持生命存在很重要。「這是第一次有人發現，位於另一顆恆星適居帶的岩石行星有大氣層。」

這顆被命名為LHS 1140 b的類地行星距離地球大約48光年，環繞著紅矮星LHS 1140運行，而且位於LHS 1140的適居帶內，也就是溫度和環境條件適合行星表面存在液態水的區域。

天文學家迄今已發現數千顆系外行星，包括少數位於母恆星適居帶的岩石行星，但要確定這些行星是否擁有大氣層，仍是巨大挑戰。

切魯賓的博士論文導師之一、哈佛大學地球與行星科學系教授沃茲沃思（Robin Wordsworth）說，天文學家20年前還不確定是否存在其他類地行星。後來他們發現這類行星很常見，而且有些就位在適居帶內。「接下來的問題是，其中是否有行星成功保留住大氣層。現在我們知道，至少有一顆有大氣層。」

儘管其他研究已經在恆星的適居帶內發現岩石行星，但這項研究首次明確證實LHS 1140 b的大氣層存在，且大氣層已持續存在了數十億年。

切魯賓與同事建立理論模型預測，LHS 1140 b擁有一層富含氦氣的高層大氣，而這些氦氣正緩緩逸出到太空中。

為了驗證預測，研究團隊利用智利麥哲倫望遠鏡上的光譜儀進行觀測。他們罕見的觀測到LHS 1140 b與另一顆行星LHS 1140c，在同一晚先後通過了它們的母恆星（亦即凌日現象）。

雖然LHS 1140c並未有大氣層存在的跡象，但LHS 1140 b卻顯示出周圍有氦氣逸出，證實了它擁有大氣層。

這項研究結果指出，用來探測逸出氣體的地面觀測儀器，可能會成為研究系外岩石行星大氣層的重要工具。研究成果已發表在《科學》（Science）期刊上。

研究人員說，LHS 1140 b的大氣層，很可能已經存在超過30億年，是未來觀測的珍貴目標。◇