詹姆斯·韦伯太空望远镜看到的蒸汽系外行星GJ 9827 d的图示。（图片来源：uux.cn/Robert Lea（与Canva共同创作））（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（Robert Lea）：詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的新观测表明，附近的一颗外星行星是同类行星中的第一颗。这颗系外行星距离地球约100光年，被厚厚的蒸汽包裹着。这个被命名为GJ 9827 d的世界大约是地球的两倍大，比我们的星球大三倍，大气层几乎完全由水蒸气组成。“这是我们第一次看到这样的事情，”团队成员、前密歇根大学本科生、现任威斯康星大学麦迪逊分校的Eshan Raul在一份声明中说。“这颗行星似乎主要由热水蒸气组成，因此我们称之为‘蒸汽世界’。需要明确的是，这颗行星至少不适合我们熟悉的地球上的生命类型。”天文学家长期以来一直推测像GJ 9827 d这样的“蒸汽世界”可能存在，但这是首次观测到这样的系外行星。正如劳尔指出的那样，这颗行星不太可能支持生命，至少据我们所知，但它可以帮助天文学家研究地球和海王星大小之间的其他可居住的小型系外行星。我看穿你了！由蒙特利尔大学Trottier系外行星研究所的Caroline Piaulet Ghorayeb领导的研究小组使用一种称为“透射光谱”的技术发现了GJ 9827 d的蒸汽性质。透射光谱学基于这样一个事实，即元素及其组成的化学物质吸收和发射特征电磁波长的光。当恒星发出的光穿过行星的大气层时，大气层中的元素会吸收某些波长，在光谱中留下“间隙”。这些间隙是大气中特定元素和分子的“指纹”。到目前为止，天文学家使用这种方法研究的大多数系外行星都拥有由宇宙中最轻、最常见的两种元素氢和氦主导的大气层。这类似于太阳系气态巨行星木星和土星的大气层，但与地球的复杂大气层以及我们所知道的支持生命所需的大气层明显不同。Piaulet Ghorayeb在声明中说：“GJ 9827 d是我们探测到的第一颗富含重分子的行星，就像太阳系的类地行星一样。”。“这是一个巨大的进步。”一个以水为主的行星围绕其恒星运行的图示。（图片来源：uux.cn美国国家航空航天局、欧洲航天局、Leah Hustak（STScI）、拉尔夫·克劳福德（STScII））GJ 9827 d于2017年由开普勒太空望远镜首次发现。这颗系外行星距离其主恒星GJ 9827仅520万英里（840万公里），约为地球和太阳之间距离的6%。这种接近意味着GJ 9827 d在六个地球日内完成一个轨道。它是围绕这颗恒星发现的三颗已知系外行星中的第三颗。2023年，哈勃太空望远镜在GJ 9827 d的大气层中发现了第一个诱人的水蒸气迹象。JWST及其近红外成像仪和无缝光谱仪（NIRISS）的灵敏度使研究小组发现，这颗系外行星不仅有水蒸气的迹象；它隐喻地淹没在其中！劳尔说：“这是一个非常超现实的时刻。”。“我们专门寻找水世界，因为有人假设它们可能存在。如果这些是真的，那真的会让你想知道那里还有什么。”该团队认为，还有更多像GJ 9827 d这样的行星有待发现，这表明蒸汽行星和水行星可能非常普遍。劳尔总结道：“在我职业生涯的这个阶段，我能够使用有史以来最强大的望远镜的数据。”。“我相信这表明，年轻人进入天文学的时机从未如此之好。”该团队的研究于10月4日发表在《天体物理学杂志快报》上。 艺术家对海洋世界的描绘。uux.cn尚敏蔡/UCR据加州大学河滨分校：最近有报道称，美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜在一颗遥远的星球上发现了生命迹象，这引发了人们的兴奋，这是可以理解的。一项新的研究对这一发现提出了挑战，但也概述了望远镜如何验证生命产生的气体的存在。发表在《天体物理杂志快报》上的加州大学河滨分校的这项研究可能会让外星爱好者感到失望，但并不排除在不久的将来发现的可能性。2023年，有关于K2-18b行星大气层中存在生物信号气体的诱人报道，该气体似乎具有使生命成为可能的几种条件。许多系外行星，也就是围绕其他恒星运行的行星，很难与地球相提并论。它们的温度、大气和气候使得人们很难想象它们上面有地球类型的生命。然而，K2-18b有点不同。这颗行星获得的太阳辐射量几乎与地球相同。如果大气作为一个因素被去除，K2-18b的温度接近地球，这也是寻找生命的理想情况，UCR项目科学家兼论文作者蔡尚敏说。K2-18b的大气层主要是氢，与我们的氮基大气层不同。但也有人猜测K2-18b和地球一样有水海洋。这使得K2-18b成为一个潜在的海洋世界，这意味着氢大气层和水海洋的结合。去年，剑桥大学的一个团队使用JWST揭示了K2-18b大气中的甲烷和二氧化碳——其他可能表明生命迹象的元素。蔡说：在寻找生命方面，锦上添花的是，去年这些研究人员报告了在该行星的大气层中初步检测到的二甲基硫醚（DMS），它是由地球上的海洋浮游植物产生的。。DMS是地球上空气中硫的主要来源，可能在云的形成中发挥作用。由于望远镜数据没有结论，UCR的研究人员想了解是否有足够的DMS可以在距离地球约120光年的K2-18b上积累到可检测的水平。与任何遥远的行星一样，获取大气化学物质的物理样本是不可能的。蔡说：韦布望远镜的DMS信号不是很强，只有在分析数据时才会以某些方式出现。。我们想知道我们是否能确定DMS的暗示。基于解释DMS的物理和化学以及氢基大气的计算机模型，研究人员发现数据不太可能显示DMS的存在。蔡说：信号与甲烷有很大重叠，我们认为从甲烷中提取DMS超出了该仪器的能力。。然而，研究人员认为DMS有可能积累到可检测的水平。要做到这一点，浮游生物或其他生命形式必须产生比地球上多20倍的DMS。考虑到系外行星与地球的距离，探测它们上的生命是一项艰巨的任务。为了找到DMS，韦布望远镜需要使用一种比去年使用的仪器更能探测大气中红外波长的仪器。幸运的是，该望远镜将在今年晚些时候使用这样的仪器，从而明确揭示K2-18b上是否存在DMS。该研究的高级作者、加州大学学院天体生物学家埃迪·施维特曼说：系外行星上最好的生物特征可能与我们今天在地球上发现的最丰富的生物特征有很大不同。在一个大气层富含氢的行星上，我们可能更可能发现由生命产生的DMS，而不是像地球上那样由植物和细菌产生的氧气。。考虑到在遥远的行星上寻找生命迹象的复杂性，一些人想知道研究人员的持续动机。蔡说：为什么我们一直在探索宇宙中寻找生命的迹象？想象一下，你晚上在约书亚树露营，听到了什么。你的本能是发光看看外面有什么。在某种程度上，这也是我们正在做的。