系外行星 TRAPPIST-1 d 因其與地球大小相近、為岩石行星，並處於理論上表面可能存在液態水的恆星適居帶而引起天文學家的關注。然而，根據最新一項利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（Webb）數據的研究發現，TRAPPIST-1 d 不具備類地球的大氣層。
▲ 這張藝術家的概念圖描繪了行星TRAPPIST-1 d從其不穩定的恆星前方經過，背景中顯示了該緊密排列系統的其他行星。（Source：NASA）
行星TRAPPIST-1 d
TRAPPIST-1系統距離地球40光年，2017年由史匹哲太空望遠鏡（Spitzer）發現，是目前已知單一恆星周圍擁有最多地球大小岩石行星的系統。由於其母恆星是一顆昏暗且相對較冷的紅矮星，其適居帶比太陽系要靠近恆星得多。TRAPPIST-1 d是距離紅矮星第三顆的行星，剛好位於從高溫過渡至適居帶的區域，但它與恆星的距離僅為地球與太陽距離的2%，繞行恆星公轉一圈只要四個地球日。
▲ TRAPPIST-1系統共包含七顆已知的地球大小行星。圖片下方顯示了太陽系內行星及其適居帶的比較。（Source：NASA）
韋伯望遠鏡的近紅外光光譜儀（NIRSpec）未偵測到TRAPPIST-1 d擁有地球大氣中常見的分子，例如水、甲烷或二氧化碳。然而，研究人員提出該行星大氣仍有幾種可能性，值得後續研究跟進。它可能擁有極為稀薄、難以探測的大氣，類似火星；或者它有非常厚且高海拔的雲層，阻擋了特定的大氣光譜特徵，類似金星；又或者，它完全是一顆沒有大氣的荒蕪岩石。
恆星TRAPPIST-1
無論TRAPPIST-1 d的實際情況如何，對環繞紅矮星的行星來說，生存環境都十分嚴苛。TRAPPIST-1以不穩定聞名，經常釋放高能輻射閃焰，足以剝離其小型行星的大氣，尤其是那些距離較近的行星。儘管如此，科學家仍積極尋找 TRAPPIST-1系統行星是否存在大氣層的跡象，因為紅矮星是銀河系中最普遍的恆星。如果行星能在如此惡劣的恆星輻射環境下保留大氣層，那麼它們或許也能在其他嚴苛環境生存。
外圍的TRAPPIST-1行星
韋伯對外圍的TRAPPIST-1行星的觀測仍在進行中，這些行星雖有希望，但也存在嚴苛的挑戰。行星e、f、g和h可能因距離母恆星較遠，免於其劇烈爆發的影響，更有可能保留大氣。然而，它們距離較遠且環境更寒冷，即便使用韋伯的紅外線儀器探測其大氣光譜特徵也極具挑戰性。多虧了韋伯靈敏的紅外線感測能力，我們開始能探索地球大小行星的大氣成分，並認識到地球在宇宙中是多麼獨特。
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