「地球2.0」現身？韋伯望遠鏡揭「超級地球」 或有宜居大氣層

韋伯太空望遠鏡（JWST）可能找到了一顆與地球非常相似的系外行星LHS 1140b，或有宜居大氣層。

距離地球僅49光年  與地球密度相似 

LHS 1140b距離地球僅49光年，大小比地球稍大，半徑約為地球的1.7倍，且擁有與地球相似的密度。科學家們將其歸類為「超級地球」，推測它很可能由岩石和水組成。

大氣層或以氮氣為主   與地球大氣層相似

據科學媒體《IFLScience》報導，科學家利用韋伯望遠鏡觀測LHS 1140b的「凌日現象」來研究其大氣層。「凌日現象」指行星從我們的角度經過其恆星前方，如同一個小黑點從恆星表面移動過去。韋伯望遠鏡可以利用光譜分析技術，分析穿過行星大氣層的光線，了解其成分。在過去一年中，韋伯望遠鏡兩次觀測到LHS 1140b的凌日現象，收集到的光譜數據顯示，這顆行星的大氣層可能以氮氣為主，與地球的大氣層非常相似。

首次在「宜居帶」岩石行星發現可能存在大氣層跡象

加拿大蒙特婁大學教授麥克唐納（Ryan MacDonald）表示，這是科學家首次在「宜居帶」的岩石行星上發現可能存在大氣層的跡象。「宜居帶」是指恆星周圍溫度適宜，液態水可以存在於行星表面的區域。對於尋找外星生命來說，擁有液態水和類似地球大氣層的岩石行星都是關鍵條件，而LHS 1140b的發現似乎讓這個夢想更接近現實。

示意圖。設計圖片

可能被潮汐鎖定

然而，LHS 1140b也具有與地球截然不同的特點。它可能被潮汐鎖定，始終以一面朝向其恆星LHS 1140，另一面則永遠背對恆星，陷入永恆的黑暗。這種情況就好比地球永遠只有一面朝向太陽，而另一面永遠處於黑暗之中。由於LHS 1140是一顆相對黯淡的紅矮星，LHS 1140b的大部分區域可能都是冰凍的，僅有一片面向恆星的液態海洋，讓它看起來像是個「恐怖的眼睛」。

藝術家對LHS 1140b的印象圖（蒙特婁大學網站）

儘管如此，這項研究仍然具有重大的意義。麥克唐納教授指出，與其他已知的「宜居帶」系外行星相比，例如TRAPPIST-1系統，LHS 114人類探索宇宙的終極目標之一是尋找外星生命。

美國加州理工學院（Caltech）的天文研究團隊利用最新的X射線觀測技術，首次成功描繪出黑洞的「日冕」真實形態，徹底改變了科學界對黑洞結構的認知。

黑洞日冕通常被其他物質遮蔽難以觀測

類似於觀賞日全食時看到的環繞月球邊緣的耀眼光環（太陽日冕），黑洞周圍也存在著稱為「黑洞日冕」的高溫區域。儘管太陽日冕在地球上看來稀薄得近乎真空，但其溫度卻高達數百萬度，使其在日全食時清晰可見。

然而，由於黑洞日冕通常被其他物質遮蔽，再加上其光度經常被吸積盤的強光所掩蓋，科學家過去難以直接觀測這一神秘區域。

根據現有理論，活躍黑洞的結構主要包括三個部分：環繞黑洞的環狀氣體和塵埃、沿著黑洞旋轉平面的吸積盤，以及從極區噴發出的高速粒子噴流。這種結構有助於解釋為何不同觀測角度下的活躍星系核（AGN）呈現不同外觀。在這個模型中，吸積盤的內部應該存在一個極度稀薄但溫度高達幾十億度攝氏的超高溫區域，這就是科學家長期尋找的黑洞日冕。

採用類似觀測太陽日冕的巧妙方法

科學新聞網站《Science Alert》報導，研究團隊採用了類似觀測太陽日冕的巧妙方法。他們利用NASA的X射線偏振探測器（IXPE），觀測了多個被遮蔽的黑洞，包括銀河系中的天鵝座X-1和X-3，以及大麥哲倫星雲中的LMC X-1和X-3。這些「遮蔽黑洞」的特點在於周圍的氣體和塵埃會阻擋人們直接觀測吸積盤，就像日全食時月球遮蔽太陽一樣。

呈現與吸積盤相似的盤狀結構

儘管無法直接觀測黑洞日冕，科學家發現，由於日冕溫度極高，會釋放高能量的X射線。這些X射線在與周圍物質相互作用後發生散射，部分散射光最終進入觀測設備。通過分析這些散射X射線的偏振特性，研究團隊意外地發現黑洞日冕並非像太陽日冕那樣呈球狀，而是呈現與吸積盤相似的盤狀結構。

有助於更全面地探究宇宙演化過程

這一重大發現有助於科學家完善黑洞理論模型，進一步理解黑洞如何吞噬物質，以及遙遠星系中活躍星系核的運作機制。通過深入研究黑洞日冕，天文學家將能更全面地探究宇宙演化過程，以及黑洞在宇宙結構和能量運作中的關鍵作用。研究團隊表示，未來將繼續利用更先進的觀測設備，深入研究黑洞日冕的物理特性，期待揭開更多宇宙運作的奧秘。

NASA 圖片