
在距地球48光年的鲸鱼座深处,一颗名为LHS 1140b的”超级地球”正悄然向宇宙渗漏着氦气——这缕看似微不足道的气体尾迹,却在天文学界引爆了里程碑式的震荡。2026年7月,由哈佛大学行星科学家科林·切鲁比姆(Collin Cherubim)领衔的团队在《科学》杂志宣布:人类首次在宜居带内的岩质系外行星上,直接捕获到了大气层存在的观测证据。这一刻,等候了数十年。
切鲁比姆直言:”LHS 1140b已成为太阳系之外,研究天体生物学与宜居性的最令人期待的天然实验室。”
为什么氦气如此关键
确认大气层存在的,并非直接拍摄行星肖像,而是借用了”凌星光谱法”这一精巧技艺。当行星掠过恒星盘面时,宿主星光会穿透其大气边缘,不同气体分子会在特定波长留下独一无二的吸收印记——犹如每种元素自带的”光谱指纹”。
研究团队依托智利拉斯坎帕纳斯天文台麦哲伦·克莱望远镜搭载的WINERED近红外光谱仪,捕捉到氦气从LHS 1140b高层大气向外逃逸的信号。这是迄今任何岩质系外行星上,首次被直接识别出的具体大气组分。
氦气的价值,远不止”证明有气体”这么简单。它揭示的是大气层的”厚度与韧性”——连氦这种极轻、极易逃逸的元素,仍能以稳定速率缓缓外泄,而非早已被恒星辐射剥蚀殆尽。团队通过计算机模型反推,预测该行星高层大气应以氦为主导,与实测数据完美吻合。
LHS 1140b的基础参数同样诱人:质量约为地球的5.6倍,半径1.7倍,归属”超级地球”;运行于主星宜居带内,表面温度理论上允诺液态水;宿主星为一颗红矮星,虽比太阳更小更暗,却相对”温顺”,耀斑活动稀疏——这对大气的长期留存至关重要。
切鲁比姆总结道,这颗行星已集齐宜居环境的三块基石:岩质壳体、支撑液态水的温区,以及一层既能锁水又能屏蔽致命辐射的大气。
一个答案,引出更多问题
兴奋之余,学界仍保持着冷静的克制。
莱顿天文台的亚米拉·米格尔(Yamila Miguel)指出,此次探测的氦信号源自高层大气,而非贴近地表、生命可能演化的”宜居层”。她直言:”因此,我认为这些结果对直接探测地外生命并无实质意义。”
更令团队挠头的细节是信号的”消失术”:2024年观测清晰捕获氦逃逸特征,但2025年同口径观测却一无所获。切鲁比姆坦言当时”大为震惊”,团队随即对原始数据展开全面复核,逐一排除地球大气污染等干扰,最终确认首发信号属实。而信号涨落本身,恰恰折射出大气对主星极紫外辐射的动态响应——这是行星与恒星实时博弈的鲜活写照。
牛津大学天体物理学教授杰恩·伯克比(Jayne Birkby)对此发现评价极高。她强调,红矮星是银河系最普遍的恒星种类,绕其运行的岩质行星本是近邻宜居样本的首选,但红矮星普遍活跃的高能辐射往往会将大气剥离殆尽。正因如此,LHS 1140b的幸存显得弥足珍贵——它证明在特定条件下,红矮星世界的大气确能挺过数十亿年。
“这自然引出一个追问:生命能否在此立足?若可以,又需演化出怎样的防护机制?”伯克比说。
麻省理工学院天体物理学家萨拉·西格(Sara Seager)则将视野拉向更宏大的维度:”在系外行星研究中,找到一个,往往意味着还有更多。希望这只是新篇章的序章。”
二十年前,人类还在叩问:太阳系之外,是否真有另一颗如地球般的岩质行星?后来我们确认它们普遍存在,甚至不少栖身于宜居带。而今天,我们终于知晓:其中至少有一颗,还守着一层完整的大气。
下一个问题,才刚刚破题。




