TRAPPIST-1 d没有类似地球的大气层

系外行星TRAPPIST-1 d因其与地球大小相近、为岩石行星，并处于理论上表面可能存在液态水的恒星适居带而引起天文学家的关注。然而，根据最新一项利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（Webb）数据的研究发现，TRAPPIST-1 d不具备类地球的大气层。

这张艺术家的概念图描绘了行星TRAPPIST-1 d从其不稳定的恒星前方经过，背景中显示了该紧密排列系统的其他行星。（Source：NASA）

TRAPPIST-1系统距离地球40光年，2017年由史匹哲太空望远镜（Spitzer）发现，是目前已知单一恒星周围拥有最多地球大小岩石行星的系统。由于其母恒星是一颗昏暗且相对较冷的红矮星，其适居带比太阳系要靠近恒星得多。TRAPPIST-1 d是距离红矮星第三颗的行星，刚好位于从高温过渡至适居带的区域，但它与恒星的距离仅为地球与太阳距离的2%，绕行恒星公转一圈只要四个地球日。

TRAPPIST-1系统共包含七颗已知的地球大小行星。图片下方显示了太阳系内行星及其适居带的比较。（Source：NASA）

韦伯望远镜的近红外光光谱仪（NIRSpec）未侦测到TRAPPIST-1 d拥有地球大气中常见的分子，例如水、甲烷或二氧化碳。然而，研究人员提出该行星大气仍有几种可能性，值得后续研究跟进。它可能拥有极为稀薄、难以探测的大气，类似火星；或者它有非常厚且高海拔的云层，阻挡了特定的大气光谱特征，类似金星；又或者，它完全是一颗没有大气的荒芜岩石。

无论TRAPPIST-1 d的实际情况如何，对环绕红矮星的行星来说，生存环境都十分严苛。TRAPPIST-1以不稳定闻名，经常释放高能辐射闪焰，足以剥离其小型行星的大气，尤其是那些距离较近的行星。尽管如此，科学家仍积极寻找TRAPPIST-1系统行星是否存在大气层的迹象，因为红矮星是银河系中最普遍的恒星。如果行星能在如此恶劣的恒星辐射环境下保留大气层，那么它们或许也能在其他严苛环境生存。

韦伯对外围的TRAPPIST-1行星的观测仍在进行中，这些行星虽有希望，但也存在严苛的挑战。行星e、f、g和h可能因距离母恒星较远，免于其剧烈爆发的影响，更有可能保留大气。然而，它们距离较远且环境更寒冷，即便使用韦伯的红外线仪器探测其大气光谱特征也极具挑战性。多亏了韦伯灵敏的红外线传感能力，我们开始能探索地球大小行星的大气成分，并认识到地球在宇宙中是多么独特。

（首图来源：视频截屏）