天文學家發現了一個「超級地球」！

該插圖描繪了新發現的行星LHS 1140b從其恆星前經過的情景。

插圖：M. WEISS, CFA

撰文：Nadia Drake

最近，天文學家們發現，在距離地球40光年之外存在一個比地球稍大、稍重的宜居帶行星，且這顆行星正繞一顆小恆星公轉。該行星或將成為尋找地外生命的一大最佳目的地。

加拿大蒙特利爾大學的Lauren Weiss說：「小星球很常見。」而這顆行星，是太陽系外已知最近的一顆岩質行星。「好像就在太陽的後院里一樣。」

天文學家們利用智利的一架望遠鏡，發現這顆行星從鯨魚座的紅矮星LHS 1140前飛過。這顆名為LHS 1140b的行星，直徑是地球的1.4倍，它的公轉軌道正好可以使液態水在其地表流動。

之後，該研究團隊使用智利的另一架望遠鏡監測了LHS 1140b對其恆星的引力，從而確定了它的質量是地球的6.6倍。這意味著，這是顆岩質行星，或許在其薄薄的一層地幔之下還有一個巨大的鐵質核心，如美國亞利桑那州立大學的Laura Schaefer所說，它就像是一個加大號的水星。

Laura Schaefer表示：「但是我們對它的了解還很有限，因此，如果能得到更多數據，肯定更讓人激動。」

發現這顆行星的團隊，如今非常興奮地凝視著它。因為它離地球很近，因此現有的望遠鏡足以分辨出它是否有大氣層，如果答案是肯定的，那麼也可以分辨出大氣層中有沒有外星生命存在的跡象。

該研究已於昨日發表在《Nature》期刊上，該研究的負責人、哈佛大學的Jason Dittmann說：「我內心的科學精神要求我務必格外謹慎，並且要求我考慮所有導致該行星上不存在生命的理由。但我也想打個賭，做個謹慎的樂觀派，所以我打賭，生命在宇宙中是普遍存在的，而且可能存在於行星LHS 1140b上。」

諸多證據

如今，天文學家已知有3,400多顆行星圍繞著它們各自的恆星公轉著，而且隨著望遠鏡和觀測技術的進步，新發現的行星中，諸如此類小型的、可能是岩質的行星也越來越多，它們的恆星也比太陽小得多。

去年，科學家們在小恆星TRAPPIST-1附近發現了三顆地球大小的行星。隨後，距離地球最近的恆星比鄰星附近，又發現了一顆地球大小的行星，搶去了之前三顆行星的風頭。今年初，科學家們發現，TRAPPIST-1恆星周圍的行星不只三顆，而是至少有七顆，其中有幾顆可能宜居。

上周，歐洲與英國的科學家們宣布，他們在一顆名為GJ 1132b的地外行星上檢測到了大氣層，這顆行星也成為了發現大氣層存在跡象的最小行星。這項發現也表明，使用現今的儀器在岩質行星上檢測大氣層中的分子已經成為可能。

所有這些發現都為LHS 1140b帶去了新的希望。迄今為止，那些已發現的行星都無法真正描述為類地行星，因為我們對它們了解得還不夠多，無法做出對比。但是，LHS 1140b所表現出來的特徵，表明它的環境可能真的適宜生命存在。

首先，這顆行星的密度表明它是固態的，生命可能存在於其地表之上或之下。TRAPPIST-1恆星系中的幾個行星可能也是如此，但是，它們的許多成分仍然未知。

Lauren Weiss說：「即便是較小的行星也不一定都像地球一樣是『陸生的』。」那些行星上可能存在少量岩石，但是，其表面裹著的濃厚氣體對於複雜生命而言卻是災難。

她說：「LHS 1140b的高密度和小體積表明，它是由鐵和硅的混合物組成的，與地球上的岩石成分相同。」

研究團隊就是使用智利席羅多洛洛（Cerro Tololo）的MEarth-South望遠鏡陣列發現的這顆超級地球。

攝影：JONATHAN IRWIN

其次，LHS 1140b的引力足夠強，足以維持住大氣層，但值得注意的是：這顆行星圍繞公轉的恆星已有50億年歷史，如今已歸於沉寂，但是這顆恆星年輕時很可能劇烈燃燒過。如此一來，那顆狂暴的恆星在劇烈爆發時，或許已經吹走了行星上的大氣層，並將所有可能演化出的生命形式全都毀滅一空。

雖然如此，但這顆行星距離它的恆星足夠遠，因此如果真的存在大氣層，也有很大概率躲過恆星早期的「暴怒」。不僅如此，這段距離也意味著行星上的溫度很適合我們已知生命形式的存活，而不會像被炙烤的行星GJ 1132b那樣。

最後，LHS 1140b從恆星的面前經過，為天文學家提供了最好的觀測視角。當科學家們努力尋找外星大氣層中生命跡象時，他們其實是在努力看透大氣層。當行星從它們的恆星與地球之間經過時，遙遠的恆星光會從其大氣層中穿過，照亮其中的各種分子。

要想使用現有的或即將應用的儀器，對這些分子及各類分子的比例進行精確測量，科學家們缺的只是一顆像LHS 1140這麼近的恆星。

初嘗滋味

從外星大氣層中發現地外生命是完全可能的：畢竟單靠化學反應和地質情況可能無法產生某些特定的分子。

Jason Dittmann及其團隊已經在利用哈勃太空望遠鏡對LHS 1140b行星進行仔細的觀測，並希望今年下半年利用智利的望遠鏡進一步研究。

即便如此，他還是很期待能在接下來的幾十年里使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡、大麥哲倫望遠鏡、歐洲極大望遠鏡等先進設備來尋找甲烷、臭氧、二氧化碳等氣體存在的證據。

他說：「說的現實一點，在下一個十年里，我們一定可以知曉這些大氣層的「味道」。我們可能會爭論這些觀測究竟意味著什麼，或者爭論這些氣體是如何在那麼早的時間進入大氣層的。但至少，我們將很快掌握這些數據，我對此感到十分激動。」

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