在寻找地外生命的探索中，天文学家取得了一项重大进展。据最新一期《科学》杂志报道，美国哈佛—史密森天体物理学中心领衔的国际研究团队首次探测到，太阳系外一颗与地球相似的岩石行星拥有大气层。这是人类首次确认宜居带岩石系外行星存在大气层，为寻找类地宜居世界提供了新证据。
在这幅艺术构想图中，系外行星LHS 1140 b位于前景，周围环绕着富含氦气的大气层。远处，另一颗邻近的岩质行星围绕着同一颗低温红矮星运行。图片来源：美国哈佛—史密森天体物理学中心
此次研究对象是距离地球约48光年的岩石系外行星LHS 1140 b。它围绕一颗红矮星运行，位于该恒星的宜居带内。所谓宜居带，是指恒星周围温度适宜、理论上允许液态水存在的区域，因此被认为最有可能孕育生命。
长期以来，天文学家已发现数千颗系外行星，包括宜居带内的岩石行星，但它们是否拥有大气层始终难以确定。对于生命而言，大气层不仅能够调节温度、维持稳定环境，还能阻挡有害辐射，是行星具备宜居性的关键条件之一。然而，要确定这些行星是否拥有大气层，一直极具挑战性。
研究团队此前建立理论模型，预测LHS 1140 b拥有一层富含氦气的高层大气，并且这些氦气正缓慢逸散到太空。为验证这一预测，它们利用智利麦哲伦天文台的WINERED高分辨率红外光谱仪开展观测。他们抓住了一次十分罕见的机会，恰逢LHS 1140 b与另一颗行星在同一夜晚同时凌日。
观测结果显示，其中一颗行星没有任何大气存在的迹象，而LHS 1140 b周围探测到了正在逸散的氦气，从而证实其保留着大气层。
论文第一作者、哈佛大学地球与行星科学专业博士科林·切鲁宾表示，这是人类首次在太阳系外恒星宜居带内的岩石行星上发现大气层。
研究人员指出，此前虽然已有研究发现位于宜居带内的岩石行星，但这是首次明确证明其拥有已经存在数十亿年的大气层。根据推测，LHS 1140 b的大气层已存续超过30亿年，这使其成为未来研究行星宜居性的理想目标。
这一发现表明，利用地基望远镜探测行星大气中逸散的气体，有望成为未来研究岩石系外行星大气的重要手段。下一步，研究人员将进一步确定LHS 1140 b大气层的完整组成，并探索其是否拥有地表海洋等与宜居性相关的特征，同时利用这一理论模型寻找更多拥有大气层的宜居带岩石行星。