重磅发现！根据学术期刊《科学》（Science）发表项新研究，天文学在距离地球约48光年的鲸鱼座向，发现颗有大气层的潜在宜居系外行星，其编号为LHS 1140b。

这项发现之所以引人关注，是因为LHS 1140b此前已经满足两个重要条件。它具有岩石行星的基本质，同时位于母恒星的宜居带内，温度条件允许液态水在适当环境中存在。如今，大气层这块关键拼图也被补上了。

这是人类次通过观测确认，颗位于宜居带内的岩石系外行星拥有大气层。对于那里有没有外星生命的问题，疑让人充满遐想。

、找了9年，这颗行星补上关键拼图

LHS 1140b于2017年被发现，围绕颗低温红矮星LHS 1140运行。它的质量约为地球的5.6倍，半径约为地球的1.73倍，因此通常被归入地球类。它距离母恒星约0.095个天文单位，即1420万公里，绕行周只需24.7天。

它离恒星如此近，为何没有被烤成熔岩世界？

原因在于它的母恒星LHS 1140远比太阳小，也远比太阳暗。新论文显示，LHS 1140b接收到的恒星辐射，大约只有地球接收太阳辐射的42。它的平衡温度约为226开尔文，相当于-47℃。

这个数字看起来很冷，但平衡温度没有把大气温室应完整进去。地球的平衡温度同样低于冰点，真实地表平均温度却得多。

从寻找生命的角度看，LHS 1140b如今凑齐了三项基础条件。它拥有固态表面或岩石内核，接收到的恒星能量较为适中，同时保留了能够调节温度、阻挡部分能辐射的大气层。

过去，天文学发现过不少宜居带行星，也发现过很多带大气的气态巨行星。真正困难的是在颗温度适中的小型岩石行星上，确认大气确实存在。LHS 1140b填补的正是这个空白。

二、48光年之外，天文学怎样看见系外行星大气？

LHS 1140b本身不会发出足够明亮的光陵水万能胶，现有望远镜也看不清它的地表。研究人员采用的办法，是等待它从母恒星前经过。当行星凌星时，会遮挡小部分星光。如果行星外面包着大气，仍有少量星光会穿过大气边缘。不同原子和分子会吸收特定波长的光，于是在光谱里留下近似指纹的痕迹。

2024年9月23日，研究团队使用智利拉斯坎帕纳斯天文台的6.5米麦哲伦克莱望远镜，连续观测LHS 1140系统约6.5小时，共获得70份光谱。

安装在望远镜上的WINERED近红外分辨率光谱仪，在1083.3纳米附近捕捉到亚稳态氦的吸收信号。这种氦原子的能量状态较为特殊，在系外行星上层大气受到恒星能辐射照射时，容易留下明显的近红外光谱特征。

氦信号不仅出现在行星经过恒星前的时段，在凌星开始前也出现了。研究人员认为，这可能意味着逃逸的氦气在行星轨道前形成了条稀薄气体尾巴。氦吸收造成的额外遮光度约为1.24，换下来，能够吸收这种波长星光的气体范围，可延伸到行星半径的约1.52倍。

为了确认信号并非地球大气干扰、恒星自身活动或数据处理造成的假象，团队换法重新分析，并逐项检查了可能的误差来源。结果仍然指向同个解释，氦气来自LHS 1140b的上层大气。

三、氦气都在逃走，为何反而是好消息

乍听，发现气体逃逸似乎不是好消息。大气不断漏向太空，行星岂不是早晚会变成光秃秃的石球？

关键在于，科学探测到的是正在逃逸的氦气。只有行星原本拥有大气，才可能出现这种持续的上层气体外流。红矮星年轻时通常非常活跃，会释放强烈的X射线和紫外辐射。靠得太近的小型行星，很可能在几十亿年里被点点剥掉大气。此前观测到的些红矮星岩石行星几乎没有大气，原因可能就在这里。

LHS 1140b却保住了大气，它的母恒星年龄至少过30亿年，pvc管道管件胶目前转动缓慢，整体活动相对安静。研究估计，LHS 1140b上层大气的物质损失率约为每秒2亿至4亿克。这个数字看起来巨大，但与整颗行星的质量相比仍然很小，也低于在漫长时间内吹走其初始大气所需的平均速率。

新研究还给出了个值得注意的判断，LHS 1140b的上层大气可能富氦、贫氢，较重的碳、氮、氧等成分则容易留在低层。氢轻，早期容易逃逸。随着时间移，大气可能发生分层和成分演化。氦能够上升到空，被望远镜看到，重的气体则留在靠近行星表面的区域。

因此，不能把这项发现简单理解为整层大气主要由氦组成。望远镜这次看到的是空逃逸层，真正决定地表温度和宜居的低层大气，目前仍未被看清。那里可能含有氮气、二氧化碳、水蒸气或其他气体，也可能与地球大气差异很大。

同系统中的LHS 1140c提供了个鲜明对照，这颗较小的行星离恒星近，受到的辐射强，研究团队没有发现它的氦信号。两颗行星围绕同颗恒星运行，颗可能保住了大气，另颗可能已经接近裸岩状态。这说明行星质量、轨道距离和恒星辐射环境，会共同决定大气终能否留下。

四、它可能是颗冰层包围的海洋世界

LHS 1140b是颗岩石行星，它的平均密度比颗大气的纯岩石行星略低。此前研究认为，它可能拥有岩石内核和大量水，水的质量占比或达到9至19。相比之下，地球海洋的总质量，只占地球质量的小部分。这意味着，LHS 1140b有可能是颗真正的富水世界。

这颗行星还很可能已经被潮汐锁定，始终以同面朝向母恒星。向阳面长期处于白昼，背阳面长期处于黑夜，不会像地球样每天日出日落。如果大气足够厚，能够把热量从向阳面输送到背阳面，行星气候就不会简单分成边炙热、边寒。

气候模型显示，LHS 1140b的大部分表面或许覆盖着厚厚冰层，而在永远朝向恒星的区域，温度可能到足以维持片液态海洋。远远看去，它可能像颗冰冻的眼睛，中间保留着圆形或椭圆形的开阔水面。

五、距离发现生命，还差几道难的关

接下来，科学想知道的是LHS 1140b低层大气到底由什么组成。如果未来观测能确认氮气、二氧化碳和水蒸气，并进步约束地表温度与气压，研究人员才能判断液态水是否能够长期存在。若再发现氧气、甲烷、氧化二氮等成分异常共存，才有资格讨论潜在生物信号。

即便如此，单气体也不能直接等同于生命。氧气可以由生命产生，也可能通过水分解等非生物过程积累。甲烷既可能来自微生物，也可能来自地质活动。真正有说服力的证据，需要多种气体、恒星辐射、行星气候和地质环境彼此吻。

在此之前，人类知道银河系里有大量行星，也知道些行星大小接近地球、温度看似适，却法确定它们是否拥有维持气候的空气。现在，LHS 1140b给出了个明确案例。宜居带里的岩石世界，确实有可能在红矮星辐射的长期冲刷下保住大气，那里也许有生命存在。

参考文献

[1] Collin Cherubim, Shreyas Vissapragada, Tim Cunningham, et al. Helium escaping from the atmosphere of a nearby rocky exoplanet orbiting in a habitable zone, Science, 2026, DOI: 10.1126/science.aea9708.相关词条:不锈钢保温施工     塑料管材生产线     钢绞线厂家    玻璃棉板    泡沫板橡塑板专用胶

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