寻找外星生命的终极目标大气层

寻找太阳系外行星周围的大气层就是寻找外星生命。天文学家塞巴斯蒂安·齐巴利用詹姆斯·韦伯太空望远镜的数据研究了小型岩石系外行星，但尚未发现外星人。然而，他的发现对于未来的观察仍然非常有趣。6 月 25 日，齐巴以优异成绩从莱顿大学毕业。

“圣杯，”隶属于海德堡马克斯·普朗克天文研究所 (MPIA) 和莱顿天文台的齐巴说道。“但我们还无法直接探测到某种形式的生命。”

我们需要弄清楚除了地球之外，哪些行星适合存在大气层，进而适合生命。这就是塞巴斯蒂安的研究范围：寻找岩石系外行星周围的大气层。这些行星位于太阳系之外小于地球的两倍，主要由岩石构成。

极热行星

探测系外行星周围可能存在的大气层，可以测量行星的温度。这可以深入了解气候和热量传输。Zieba 在观察 K2-141 b 时使用了这种技术，K2-141 b 是一颗距离其主恒星非常近的熔岩行星。由于行星和恒星之间的引力很大，这颗行星总是朝着主恒星的同一侧。

结果，一侧完全熔化，另一侧却非常冷。由于极端温度，岩石开始蒸发，这可能会形成岩石蒸汽大气。这就是 Zieba 想要研究这颗行星的原因。

大气层可以将热量从热的一侧重新分配到冷的一侧，使夜晚的一侧稍微不那么冷，白天的一侧不那么热。齐巴说：“我们试图回答的是：这颗行星真的很热还是比真的很热还要冷一点?”齐巴能够找到一些岩石蒸汽大气层的迹象。詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 的新数据应该能为这类系外行星提供更多见解。

金星孪生子是裸露的岩石

您还可以研究发射光谱以寻找特定分子，从而表明存在大气层。Zieba 观察了 TRAPPIST-1 c 的光谱，这是另一颗与金星非常相似的岩石系外行星。“这促使我们认为大气层也会相似。”

他寻找二氧化碳 (CO 2 ) 的踪迹。为什么是 CO 2?

“二氧化碳无处不在。行星上的任何活动，例如火山活动，都会导致一定量的二氧化碳。因此，如果有大气层，你就会发现一定量的二氧化碳。但我们在这颗行星上没有发现任何二氧化碳， ”他说。TRAPPIST-1 c 很可能是一颗裸露的岩石行星，与拥有富含二氧化碳的厚厚大气层的金星完全不同。

使用 JWST 数据

齐巴最初使用的是另一架红外望远镜斯皮策，但在攻读博士学位期间，他能够使用詹姆斯韦伯太空望远镜 (JWST) 的数据。

他指出，“我很荣幸能够成为第一代研究詹姆斯·韦伯太空望远镜数据的博士生之一。”

更好的望远镜可能使我们对系外行星的大气层进行进一步研究。

“发射十台詹姆斯韦伯望远镜，然后把它们粘在一起，那一定很棒，”他开玩笑说。Zieba 期待着未来与詹姆斯韦伯望远镜以及其他一些目前正在建设中的项目(智利极大望远镜)或处于设计阶段的项目(宜居世界天文台和 LIFE 太空任务)合作。

总有一些东西要学

尽管没有探测到所观测到的系外行星周围有任何大气层，但齐巴的研究仍然相当有价值。

他说：“如果你没有检测到物体的某些特征，例如大气层，那么它可能就不存在，但也可能是由于恒星或仪器的额外噪音。即使我们没有发现大气层或其他生命迹象，你也总能在未来观察中学到更多。”