詹姆斯·韦伯太空望远镜刚刚发现了第一颗系外行星

詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 于 2021 年圣诞节发射升空后，继续以其数据和发现让我们眼花缭乱。现在，这座多镜面太空天文台发现了第一颗新的系外行星，名为 LHS 475 b。这颗系外行星位于南半球星座，距离地球仅 41 光年，约占地球直径的 99%。

在审查了美国宇航局凌日系外行星勘测卫星的观测目标后，来自马里兰州约翰霍普金斯大学应用物理实验室 (APL) 的团队利用 JWST 寻找系外行星存在的线索。JWST 的近红外光谱仪 (NIRSpec) 仅通过两次凌日观测（系外行星从其恒星前方经过）就清晰地捕捉到了这颗遥远的天体。“毫无疑问，它就在那里。韦伯的原始数据证实了这一点，”APL 的天文学家和天体生物学家 Jacob Lustig-Yaeger 在一份声明中说道。

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APL 天文学家凯文·史蒂文森在声明中补充道：“它也是一颗小型岩石行星，这一事实对天文台来说令人印象深刻。”

JWST 可以表征接近地球大小的系外行星的大气层。该团队试图通过分析其透射光谱来评估 LHS 475 b 的大气层。据 NASA 称，“当星光穿过行星大气层时，部分光线会被大气层吸收，部分光线会穿过大气层。透射光谱中的暗线和暗光带对应于行星大气层中的原子和分子。透射光的量还取决于大气层的密度和温度。”

数据显示，这颗系外行星是一颗地球大小的类地行星 （没有水覆盖的）世界，但尚不清楚它是否有大气层。

APL 天体物理学家艾琳·梅在一份声明中指出：“天文台的数据非常漂​​亮。该望远镜非常灵敏，可以轻松探测到一系列分子，但我们还不能对 LHS 475 b 的大气层做出任何明确的结论。”

尽管如此，该团队可以肯定地说出不存在什么。“我们可以排除一些地球类型的大气层，”Lustig-Yaeger 解释道。“它不可能有厚厚的以甲烷为主的大气层，类似于土星的卫星泰坦。”

虽然这颗系外行星可能没有大气层，但某些环境条件尚未排除。其中一种条件是纯二氧化碳大气层。“与直觉相反，100% 二氧化碳大气层非常紧凑，因此很难探测到，”Lustig-Yaeger 说。要区分纯二氧化碳大气层和完全没有大气层，需要进行更精确的测量，该团队计划于今年夏天进行这些测量。

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JWST 还发现 LHS 475 b 的温度比地球高得多。如果探测到云层，它可能更像金星，金星确实有二氧化碳大气层。它仅用两天就完成了一次公转，JWST 的 NIRSpec 精确光变曲线揭示了这一点。

詹姆斯·韦伯太空望远镜的发现也为精确定位围绕较小红矮星运行的地球大小的系外行星提供了可能性。“这一确认凸显了该任务仪器的精确性，”史蒂文森说。

除了 LHS 475 b，NASA 还利用其众多深空搜索工具确认了 5,000 多颗系外行星。这些行星种类繁多，有些看起来像火星的卵石地形，有些则像木星般的气态巨行星。其中一些行星同时围绕两颗恒星运行，而另一些则围绕早已死亡的恒星运行。仅在银河系中就很可能有数千亿颗系外行星。詹姆斯·韦伯太空望远镜将能够告诉科学家更多关于这些其他世界的信息。

“我们才刚刚开始了解它们的大气层可能是什么样子。这只是它将做出的众多发现中的第一个，”Lustig-Yaeger 表示。“有了这台望远镜，岩石系外行星将成为新的前沿。”

更正（2023 年 1 月 19 日）：报道最初称，当一颗系外行星“凌日”时，它会从其卫星前面经过，这是不正确的。它会从其恒星前面经过。