迄今为止最类地的行星可能是在 40 光年外发现的

TRAPPIST-1 系统中的世界之一，距离这里只有 40 光年只可能笼罩在维持生命的氛围中。

在令人兴奋的新 JWST 观测中，地球大小的系外行星 TRAPPIST-1e 显示出与我们相似的气态包层的迹象，这种包层可以促进表面的液态水。

尽管这次探测是模棱两可的，需要广泛的后续行动才能找出交易是什么，但这是天文学家在寻找第二个地球的过程中最接近的一次。

相关：红色天空悖论会让你质疑我们在宇宙中的地位

“TRAPPIST-1e 仍然是我们最引人注目的宜居带行星之一，这些新结果让我们离了解它是什么样的世界更近了一步，”天文学家萨拉·西格尔说麻省理工学院（MIT）的合著者，是详细说明研究结果的两篇论文之一的合著者。

“指向远离金星和火星大气层的证据使我们更加关注仍在发挥作用的情景。”

一位艺术家对 TRAPPIST-1 系统世界的插图，与地球进行比较。(ESO/M. Kornmesser)

在寻找太阳系以外的宜居世界时，地球是天文学家的蓝图。这是因为，在整个宇宙中，地球仍然是我们唯一知道生命已经出现和繁衍生息的世界。

科学家们寻找的一个主要类地特征是容纳液态水的能力——一种对生化过程绝对至关重要.这意味着第一步是找到与主恒星保持适当距离的系外行星，这些系外行星占据了一个水在极冷下既不会结冰也不在极热下蒸发的区域。

2016年宣布，因此，TRAPPIST-1 系统的发现立即令人兴奋。这颗红矮星拥有七颗具有岩石成分的系外行星（与气体或冰巨星相反），其中几颗位于恒星的宜居液态水区。

但还有更多标准需要满足。为了使液态水保持液态而不是像在宜居温度的真空中那样升华，它需要一种大气来保持稳定。

对于 TRAPPIST-1 系统来说，这就是它变得有点棘手的地方。红矮星比太阳等恒星冷得多，这使得它们的宜居带更近。红矮星也比类太阳恒星活跃得多，耀斑活动猖獗，科学家们推测，可能剥离了附近的任何行星大气层。

TRAPPIST-1 世界与太阳系之间的比较，包括大小、密度和辐射。(美国宇航局/喷气推进实验室加州理工学院)

对 TRAPPIST-1d 的仔细观察是恒星宜居带中的另一个世界之一，有没有出现任何气氛的痕迹.但 TRAPPIST-1e 的位置更舒适一些，距离恒星稍远。

由太空望远镜科学研究所（STScI）的天文学家 Néstor Espinoza 和美国约翰霍普金斯大学的 Natalie Allen 领导的一个团队使用 JWST 研究了 TRAPPIST-1e 在 TRAPPIST-1e 穿过其表面时发出的星光。该团队寻找的变化不仅可以表明大气层的存在，还可以表明大气层是由什么组成的。

由麻省理工学院的天体物理学家安娜·格利登（Ana Glidden）领导的第二个团队随后解释了结果，以找出它们可能意味着什么。

该团队收集了四次凌日并开始分析数据——这一过程因需要更正而变得复杂引入的任何污染物通过恒星的活动。

结果几乎令人沮丧地模棱两可，提供了足够的动力来进一步研究。

“我们看到了两种可能的解释，”天体物理学家瑞安·麦克唐纳说英国圣安德鲁斯大学。“最令人兴奋的可能性是 TRAPPIST-1e 可能具有含有氮气等重气体的所谓二次大气。但我们的初步观测还不能排除没有大气层的裸露岩石。

TRAPPIST-1e 光谱与大气层（蓝色）和裸露行星（橙色）模型的对比。（美国宇航局、欧空局、CSA、STScI、约瑟夫·奥姆斯特德/STScI）

如果这颗系外行星确实有大气层，格利登和她的同事已经迈出了确定其中可能存在什么的第一步。

当星光穿过行星大气层时，某些波长可以被构成其气体的原子和分子吸收和重新发射。通过寻找光谱中较暗和较亮的部分，科学家可以弄清楚这些原子和分子是什么。

结果偏离了高浓度的二氧化碳，这将排除类似于金星和火星.结果也不有利于富含氢同位素氘、强二氧化碳和甲烷元素的大气。

然而，该光谱与富含分子氮的大气一致，含有微量二氧化碳和甲烷。

这非常诱人。地球的大气层是大约 78% 的分子氮.如果结果能够得到验证，TRAPPIST-1e 可能是迄今为止发现的最像地球的系外行星。那可不是一个小的如果虽然。幸运的是，更多的 JWST 观测正在酝酿中，研究人员应该能够很快验证或排除大气层。

“我们真的仍处于学习我们可以用韦伯做什么样的惊人科学的早期阶段。测量 40 光年外地球大小行星周围星光的细节并了解那里可能是什么样子，如果那里有可能存在生命，真是令人难以置信。格利登说.

“我们正处于一个探索的新时代，成为其中的一部分非常令人兴奋。”