马特·威廉姆斯，《今日宇宙》 艺术家的印象显示了几颗围绕超冷红矮星TRAPPIST-1运行的行星
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Kornmesser 2017年2月，当美国国家航空航天局宣布附近的一颗恒星(TRAPIST-1)拥有至少七颗岩石行星的系统时，科学界欢欣鼓舞。
从那以后，天文学家进行了各种各样的后续观察和研究，希望能对这些系外行星有更多的了解
特别是，他们一直试图了解位于恒星可居住区的任何行星是否真的可以居住
这些研究中的许多都与特拉普斯特1号行星表面是否有足够的水有关
但是同样重要的问题是是否有可行的大气层
在最近的一项研究中，提供了迄今为止对特拉普斯特-1行星的所有观察的概述，一个团队发现，根据所讨论的行星，它们可能有很好的大气层，如果有的话
这项研究最近发表在《天体生物学》杂志上，由日内瓦天文台、伯尔尼大学、波尔多天体物理学实验室、伦敦帝国理工学院天体物理学研究小组和科罗拉多大学大气和空间物理实验室(LASP)的国际研究小组进行
最初，是比利时列日大学的一组天文学家，他们利用凌日光谱学探测到了太阳系的三颗系外行星
通过这种方法，天文学家监测恒星亮度的下降，这是行星相对于观测者在恒星前面经过的结果
该系统被命名为TRAPIST-1，以纪念用于探测它们的仪器，凌日行星和小行星望远镜(TRAPIST)，位于欧洲南方天文台在智利的拉西拉天文台和摩洛哥的欧卡梅登天文台
2017年2月，又确认了四颗系外行星的存在，以及三颗系外行星以恒星的HZ运行的事实
从那时起，特拉普斯特-1系统就被天文学家认为是太阳系外行星研究的绝佳候选系统
对此有许多原因，马丁·图尔贝特(美国政府问责局的博士后研究员和这项研究的主要作者)通过电子邮件向《今日宇宙》解释说: “trapist-1系统非常适合于可居住性研究，因为它是由可能可居住的系外行星组成的行星系统，最容易观察，因此也最容易用望远镜来表征
这主要是由于以下事实:(1)特拉普斯特-1系统离我们很近(39光年)，(2)行星在它们的恒星前面(频繁地)凌日，(3)宿主恒星特拉普斯特-1是一个半径极小的超冷矮星
" 简而言之，一颗恒星周围有七颗系外行星意味着将有大量的机会发现它们在恒星前面凌日
在这种情况下，当恒星发出的光绕过行星并穿过其大气层时，天文学家能够从行星上收集光谱(这一过程被称为透射光谱)
科学家然后能够检查这些数据，以确定存在什么化学元素
因为特拉普斯特-1是一颗M型(红矮星)恒星——与其他类型的恒星相比，它质量较低、较冷且相对较暗——从其行星获得的透射光谱不太可能受到过境光源效应(TLSE，或“恒星污染”)的影响
这就是从行星上获得的光谱读数被恒星本身的光谱甩出的地方
然而，到目前为止，并不是所有的研究都非常令人鼓舞
事实上，已经进行了多项研究，表明对于一些特拉普斯特-1行星，水可能构成它们质量的很大一部分(使它们成为“水世界”)
除此之外，还有红矮星的性质，它们容易爆发，可能会对其行星的大气层造成严重破坏
然而，其他研究发现，围绕红矮星运行的系外行星仍然可以居住，只要它们有足够的大气层和云层来处理辐射
为了评估特拉普斯特-1行星有这样的大气层的可能性，特比特和他的同事们考虑了迄今为止在特拉普斯特-1系统上获得的所有数据
这包括对行星的过境观测，以及密度测量、透射光谱、系统的辐射环境、行星形成和迁移的理论、行星的轨道稳定性、气候建模和考虑行星向空间损失多少气体的模型(又名
逃生模型)
“我们回顾了关于这一主题的所有现有工作，从使用现有最好的望远镜(哈勃太空望远镜、斯皮策太空望远镜、超大型望远镜等)进行观察
)到最复杂的理论模型，如三维数值气候模型
他们的发现相当令人鼓舞
首先，他们能够确定大多数特拉普斯特-1行星都有无云、低分子量的大气层，类似于地球的原始大气层
其次，他们发现了令人信服的证据，证明那些有大气层的行星很可能是由原子量更高的元素组成的
Turbet说，“我们确定7颗trapist-1行星不太可能有氢主导的大气层
我们还提出，trapist-1行星的大气(如果存在的话)最有可能是以二氧化碳为主、以氧气为主或以水为主
" 换句话说，在七颗特拉普斯特-1行星中，那些有大气层的行星很可能有利于生命的那种(至少我们知道)
这意味着二氧化碳，一种重要的气候稳定剂，是光合生物、氧气、氮气和水等挥发性元素所必需的
它还包括云层覆盖，这不仅是水的迹象，而且提供了对恒星辐射的保护
不幸的是，Turbet和他的同事不能有把握地说trapist-1行星有包含所有这些元素的大气层
然而，这项研究根据我们目前对该系统的了解，对这种可能性进行了限制
最终，要知道这个系统中是否有系外行星适合居住，将不得不依靠下一代望远镜
图尔贝特说，“下一代任务——特别是詹姆斯·韦伯太空望远镜和近红外地面光谱仪——将有能力探测‘重’分子，如二氧化碳、氧气、甲烷等
因此，他们可能有潜力确定trapist-1行星是否有大气层，如果有，它们是由什么组成的
" JWST计划于明年发射，而装有下一代分光镜的地面望远镜预计将在这十年内上线
随着这些甚至更强大的仪器被计划在未来使用，天文学家希望最终能够确定它们是否是地球以外银河系角落的生命
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