詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡能夠一次近距離觀察一顆系外行星，并以前所未有的準(zhǔn)確度檢查它們的大氣層。但也許最令人興奮的行星目標(biāo)將是一個(gè)奇怪地類似于我們自己的恒星系統(tǒng)：TRAPPIST-1 系統(tǒng)。
詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡能夠研究系外行星，讓我們更清晰（仍然模糊）地了解我們太陽系以外的行星是什么樣子，以及它們組成的關(guān)鍵細(xì)節(jié)——包括它們是否能夠支持生命。在第一年，韋伯將研究大約 70 顆系外行星，但美國宇航局系外行星專家Knicole Colòn解釋說，TRAPPIST-1 之所以特別引人注目，有幾個(gè)關(guān)鍵原因。
TRAPPIST-1 是一顆于 1999 年首次發(fā)現(xiàn)的恒星，隨后被命名為 2MASS J23062928-0502285。它是一顆超冷的紅矮星，這意味著它是最冷的矮星之一——它只有 4,400 華氏度或 2,430 攝氏度（為了比較，太陽表面的溫度幾乎為 10,000 華氏度）。TRAPPIST-1 的質(zhì)量只有太陽的 9%。
TRAPPIST-1 距離地球約 40 光年——目前任何可以想象的人造飛行器都無法達(dá)到，但在銀河系的規(guī)模上，TRAPPIST-1 是一個(gè)古怪但很好的鄰居，住在一條街上，邀請(qǐng)你每年夏天燒烤。
TRAPPIST-1 在科學(xué)家于 2016 年 5 月使用凌日方法發(fā)現(xiàn)了三顆圍繞恒星運(yùn)行的系外行星后得到了現(xiàn)在的名稱，其中恒星光線的下降向天文學(xué)家透露了行星的存在。這一發(fā)現(xiàn)來自智利的地面天文臺(tái)凌日行星和小行星小型望遠(yuǎn)鏡（TRAPPIST，明白了?。┑挠^測結(jié)果。
瞧，2MASS J23062928-0502285 變成了 TRAPPIST-1，它的行星被稱為 TRAPPIST-1b、TRAPPIST-1c 和 TRAPPIST-1d。
就在 2016 年 7 月他們的發(fā)現(xiàn)宣布幾個(gè)月后，哈勃數(shù)據(jù)顯示 TRAPPIST-1b 和 TRAPPIST-1c 似乎都沒有厚厚的氣體大氣層——暗示它們可能是巖石行星，如地球。TRAPPIST-1b 和 TRAPPIST-1c 也是小行星——與地球大小差不多。
根據(jù)當(dāng)時(shí)給美國宇航局的一份聲明，當(dāng)時(shí)位于巴爾的摩的太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所 (STScI) 的尼古拉·劉易斯說：“缺乏令人窒息的氫氦包層增加了這些行星宜居的機(jī)會(huì)。”
“如果它們有一個(gè)顯著的氫氦外殼，它們中的任何一個(gè)都不可能支持生命，因?yàn)槌砻艿拇髿鈺?huì)像溫室一樣，”她解釋說。
從那時(shí)起，科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)了四顆圍繞 TRAPPIST-1 運(yùn)行的行星。這很有趣，因?yàn)槲覀冏约旱奶栂涤邪祟w行星圍繞一顆恒星運(yùn)行，所以行星數(shù)量相似，但兩個(gè)系統(tǒng)看起來彼此非常不同。
“這是一顆非常小的恒星，有七顆行星，它們都[類似于]地球的大小，”科隆解釋道?！捌渲幸恍┬行俏挥诮鸢l(fā)姑娘區(qū)?！?/p>
為澄清起見，金發(fā)姑娘區(qū)是對(duì)距離恒星足夠近和足夠遠(yuǎn)的區(qū)域的名稱，在該區(qū)域，行星可以在地表維持液態(tài)水——這是宜居性的關(guān)鍵因素。
NASA 的斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡和地面望遠(yuǎn)鏡后來幫助確認(rèn)了 2016 年發(fā)現(xiàn)的兩顆行星，并使用凌日法發(fā)現(xiàn)了軌道上的所有其他行星。斯皮策任務(wù)于2020 年1 月結(jié)束，但在它進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)，它觀察了該系統(tǒng)超過 1000 小時(shí)?，F(xiàn)在同樣退休的開普勒也在研究這個(gè)系統(tǒng)?，F(xiàn)在，將由詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡來繼續(xù)這項(xiàng)工作。
“韋伯將以某種方式觀察到這七顆行星中的每一顆，”科隆證實(shí)。
TRAPPIST-1 在軌道上有七顆行星，幾乎和我們自己的恒星一樣多。但 TRAPPIST 行星與我們最了解的球體截然不同。
所有 TRAPPIST 行星的軌道都非?？拷鼈兊暮阈恰聦?shí)上，它們離恒星非常近，以至于它們的軌道都適合水星的軌道，水星是離太陽最近的行星。TRAPPIST-1b 在短短 1.5 天內(nèi)繞恒星運(yùn)行，但它的大小和質(zhì)量與地球相似。
這就是事情變得有趣的地方：所有 TRAPPIST 行星的大小都彼此相似，而且它們似乎都是巖石行星。事實(shí)上，TRAPPIST 行星看起來都像地球一樣可疑。
“其中一些根本不適合居住——它們太熱或太冷，”科隆說?！绊f伯仍然能夠?yàn)槲覀兲峁┮粋€(gè)大型的比較項(xiàng)目，我們可以說：這些行星有什么相似或共同點(diǎn)嗎？因?yàn)樗鼈兊拇笮》浅Ｏ嗨?，而且它們是圍繞同一顆恒星形成的?！?/p>
通過將直接觀測與計(jì)算機(jī)模型相結(jié)合，科學(xué)家們認(rèn)為 TRAPPIST 行星的密度與它們是巖石行星相稱，但很難從這些測量中梳理出它們的特征，比如它們是否更像月球——貧瘠和灰色——而不是比地球——潮濕和綠色。
Brice-Olivier Demory在 2018 年給美國宇航局的一份聲明中說：“密度雖然是行星組成的重要線索，但并不能說明可居住性?！?Demory 是一項(xiàng)詳細(xì)研究行星特征的研究的合著者，也是教授。例如，雖然行星不是膨脹的氣態(tài)巨行星，但它們可能仍被證明具有與火星或金星相比更類似于地球的條件。
一些 TRAPPIST 行星似乎也含有大量的水，盡管尚不清楚這些水是否會(huì)像在地球上一樣以液體形式存在于行星的任何表面上。一些 TRAPPIST 行星可能更像海洋世界，而遠(yuǎn)離恒星的行星可能更加干旱或冰冷。
然而，這些與我們自己的星球和太陽系的差異和共性正是讓韋伯研究 TRAPPIST 系統(tǒng)如此有趣的原因，Colòn 說。
“這是我們必須研究同一顆恒星周圍的七顆行星的第一個(gè)真正機(jī)會(huì)，”科隆說。利害攸關(guān)的是回答一個(gè)既科學(xué)又哲學(xué)的問題：我們?yōu)槭裁丛谶@里？
“每一顆行星，甚至是木星大小的行星，都確實(shí)有助于我們了解我們自己的太陽系是如何形成的，”科隆說。
“那里存在許多其他行星，而且與我們自己的行星不同。這就提出了一個(gè)問題：我們的太陽系是如何完全按照需要形成的？我們的太陽系架構(gòu)是生命形成所必需的嗎？”
“如果地球是我們所知道的唯一宜居的星球，”她繼續(xù)說，“那么我們需要知道這一點(diǎn)，因?yàn)槿绻@是唯一的星球，那么我們需要拯救我們的星球，對(duì)吧？”
聯(lián)系客服
