人類首次探測到“超級地球”

近期，天文學(xué)界迎來突破性發(fā)現(xiàn)，借助詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）的先進(jìn)觀測能力，科學(xué)家們首次在太陽系之外的一顆巖石行星上探測到了富含二氧化碳或一氧化碳的大氣層。這顆名為55 Cancri e的行星，盡管環(huán)境極端，可能被巖漿海洋覆蓋，對生命不友好，但它為研究地球早期狀態(tài)提供了寶貴線索。相關(guān)研究成果已發(fā)表在《自然》雜志上，時(shí)間是2024年5月8日。人類首次探測到“超級地球”。

JWST是美歐加合作的成果，歷經(jīng)二十余載，耗資超百億美元，代表了當(dāng)前空間望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的巔峰，于2021年發(fā)射升空。其設(shè)計(jì)旨在利用紅外光譜，以前所未有的高分辨率和敏感度探索宇宙深處。

55 Cancri e的發(fā)現(xiàn)可追溯至2004年，環(huán)繞恒星55 Cancri（后更名為哥白尼星）運(yùn)轉(zhuǎn)，是該系統(tǒng)中最早發(fā)現(xiàn)的五顆行星之一。通過視向速度法和后續(xù)的凌星觀測確認(rèn)，這顆超級地球的大小約為地球的兩倍，質(zhì)量卻是地球的八倍以上，大氣層相對厚重。

JWST的這一成就在于揭示了首例太陽系外類地行星的大氣構(gòu)成，標(biāo)志著人類對“次生大氣”的認(rèn)知邁出了重要一步。“次生大氣”區(qū)別于行星形成的初始大氣，后者通常由輕質(zhì)的氫和氦組成并易于散失，而“次生大氣”則源于行星內(nèi)部釋放，如火山活動，含有較重元素，如碳和氧，逐步積累形成穩(wěn)定大氣，地球亦經(jīng)歷了這樣的轉(zhuǎn)變過程。

至于55 Cancri e是否能成為人類新家園，目前看來并不現(xiàn)實(shí)。它極端的高溫環(huán)境和接近母恒星的軌道位置意味著其表面條件極端，難以支持地球型生命。然而，這一發(fā)現(xiàn)激勵(lì)了科學(xué)家繼續(xù)探索其他類地行星的大氣，每一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)都是解開行星及其大氣演化之謎的關(guān)鍵。

通過對比不同階段的類地行星大氣成分，科學(xué)家們仿佛獲得了一面面時(shí)空之鏡，映照出地球的過往與可能的未來，深化了我們對自身星球乃至整個(gè)宇宙的認(rèn)知。隨著探測技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來探索類地行星的視野將更加開闊，帶來更多關(guān)于宇宙奧秘的啟示。