研究发现，附近的岩石行星可能正在从大气中补充氦气
艺术家的概念。图片来源：NASA
（神秘的地球uux.cn）据佛罗里达大学：在发现LHS 1140b近十年后，这颗岩石系外行星位于附近一颗低质量恒星适居带，一项新研究显示该天体可能拥有自己的大气层。
佛罗里达大学天文学助理教授杰森·迪特曼于2016年首次发现了这颗行星。现在，他是发表在《科学》杂志上的新研究的合著者，该研究利用氦泄漏来解释潜在的大气。
迪特曼说：“这篇论文最令人兴奋的地方，也是我认为它被《科学》杂志接受的原因，因为这是我们首次看到一颗岩石质、类地行星，且可能仍拥有大气层，”迪特曼说。
行星的发现过程
智利拉斯坎帕纳斯天文台的麦哲伦粘土望远镜显示了氦气从地球逸出的证据。然而，行星的年龄表明，除非它在补充自身的氦气供应，否则氦气应该已经耗尽，这也暗示了大气层的潜力。
2016年，迪特曼利用地面巡天寻找那些在绕行行星经过时光线短暂变暗的恒星。
然而，地面观测会让地球大气层干扰这一过程。为了确定星星是因为薄云还是地球上的湿气而变暗，他训练了一个机器学习算法，以区分哪些信号是由地球天气引起的，哪些是由经过的行星引起的。
该方法帮助迪特曼找到了LHS 1140b。这颗行星的轨道意味着一年只能观测几次，所以他尽量利用有限的机会去研究它。
岩石世界中的异类
考虑到它所绕行的恒星类型，迪特曼表示该行星的温度应与地球相似。它由岩石而非气体构成，距离约40光年。系统内还有第二颗行星LHS 1140c，位于该系统适居带之外。
过去十年左右发现的其他岩石行星随着时间推移也失去了大气层。考虑到LHS 1140b的年代以及类似行星上缺乏大气层，迪特曼和团队并未预料到会发现氦。
LHS 1140b则不同。
迪特曼说：“我们当时已经接近一个阶段，也许所有这些行星都没有大气层，我们需要观察围绕类太阳恒星的大气层，而不是更小的恒星。”“最后这里有个有氛围的，恰好是我花了无数小时制作的那个。”
氦气为何持续存在
迪特曼最初发现该行星后，迅速向行星系统请求X射线数据。这为他提供了恒星到行星的能量输入，成为多年后解读氦信号的关键。
麦哲伦克莱望远镜后来发现了氦气从地球逸散，这一过程在地球上也会发生。X射线数据解释了该行星因宿主恒星X射线辐射而失去氦气的速度。因此，X射线数据证明该岩石物体必须补充氦气;如果不是，就不会剩下氦气。
JWST将测试大气层
团队首先请求氦气观测，因为氦气最容易被发现。但现在有了潜在的大气层证据，科学家团队可以开始研究二氧化碳和水，以进一步测试地球的状况。
LHS 1140b是洛基世界主任自由裁量时间（DDT）计划下当前选定的目标之一。Rocky Worlds DDT是詹姆斯·韦伯太空望远镜和哈勃太空望远镜联合开展的项目，旨在寻找绕矮恒星运行的岩石系外行星大气的证据。
迪特曼表示，洛基世界DDT项目将在未来四到五年内证明或否定LHS 1140b上的存在大气。
“因为那里有氦气，而且氦气正在逸散，问题是：它是没有大气层的裸石，有时会喷出气体然后立即逸出，还是那里存在一个稳态大气，会像地球偶尔那样泄漏物质？”迪特曼说。“JWST未来四到五年的数据将寻找水，如果大气中有水，那么大气层很可能是稳定且持续存在的。”
出版信息
Collin Cherubim，《氦从附近岩石系外行星大气中逸出，该行星绕行适居带》，《科学》（2026年）。DOI：10.1126/science.aea9708。www.science.org/doi/10.1126/science.aea9708
