天文学家首次在宜居带岩质行星直接探测到大气层
天文学家在距离地球48光年的系外行星LHS 1140 b上直接探测到了大气层，这是人类首次在位于宜居带（habitable zone）的岩质（类地）行星上确认大气层的存在。这一发现发表在《科学》（Science）杂志上。
LHS 1140 b于2017年被首次发现，围绕一颗红矮星运行。这颗行星的独特之处在于：它是一颗岩质行星（有铁核和岩石表面），位于宜居带内（距恒星距离适中，液态水可能存在于表面），而且现在被证实拥有大气层。研究团队利用位于智利的麦哲伦天文台（Magellan Observatory）的WINERED光谱仪，在行星经过恒星前方时，从光谱中识别出了氦气的特征信号。
"我们直接探测到了大气层中的氦气，这是首次对任何岩质系外行星的直接大气探测，"论文第一作者、哈佛大学新晋博士Collin Cherubim说，"而且它就在宜居带内，这对天体生物学、宜居性和寻找生命来说都令人无比兴奋。"
此前，天文学家在宜居带发现过一些岩质行星，但从未能确认它们拥有大气层。红矮星以其强烈的辐射活动著称，往往会剥离附近行星的大气层，因此科学家一直不确定这类行星能否维持大气层。LHS 1140 b的发现表明，答案是肯定的——至少在某些条件下可以。
"这项发现意义重大，因为它表明至少这颗岩质行星在数十亿年的时间里保留了大气层，"Cherubim说。他估计这颗行星大约有60亿年历史，比太阳系还要年长，红矮星的高辐射活动期已经过去，大气层得以幸存。
研究团队认为，LHS 1140 b表面很可能存在大量液态水。如果大气层能产生一定的温室效应，行星表面的温度条件将足以支持液态水存在——这是我们所知的生命存在的必要条件之一。
不过，研究人员强调，目前还无法判断这颗行星上是否存在生命。"我并不是说这颗行星上有生命，"Cherubim明确表示。未来的观测将聚焦于寻找大气层中是否含有其他气体分子，以及确认是否确实存在水。
这项研究是理论和观测的完美闭环。Cherubim在博士期间开发了一个行星演化模型，预测LHS 1140 b应该拥有大气层，随后他亲自用望远镜观测验证了这一预测。"我用一个通常用于观测巨行星的技术去观测一颗岩质行星，这是以前没有人做过的事，"他说，"结果观测结果与我的预测一致，这完成了科学方法的一个完整循环。"