韦伯太空望远镜揭开谜团：类地行星GJ 1132 b并无大气层
天文学家长期以来在研究GJ 1132 b这颗距离地球约41光年的近邻系外行星时，曾因是否存在大气层产生争议。它有类似地球的岩石结构、半径和质量略大于地球，但与主星（M型矮星）的距离极近——仅0.0153天文单位，公转周期仅1.6天。由于距离恒星如此之近，理论上该行星很难保有大气层，但某些模型认为仍有可保留大气的可能性。
艺术家对系外行星GJ 1132 b及其宿主M型矮星的想象图。图片来源：Dana Berry，Skyworks Digital，哈佛-史密松天体物理中心
JWST经过长时间观测后，最新数据显示GJ 1132 b几乎不可能拥有大气层，这对于系外行星宜居性的研究具有重要意义。此前，对于该行星某些观测曾显示存在水汽丰富的大气，另一部分则表明无大气。此次研究通过分析额外的两次凌日观测，分析得出结论：GJ 1132 b极可能是裸露的岩石星球。
虽然数据上还保留GJ 1132 b或许存在极为稀薄（水汽压力约1毫巴）的大气层的理论可能性，但大多数天文学家认为，由于其极近的恒星距离及缺乏水的证据，这种可能性极低。尤其在排除早前显示水大气的观测后，三组独立数据均指向“无大气”结论。
有趣的是，导致前后观测结果不一的原因被认为与恒星表面的“冷斑”有关：早期数据显示有大气时，恒星上明显冷斑较多，这影响了凌日时的数据采集。研究团队建议，在分析恒星活动剧烈天体的多组观测时，对数据集采用“逐个排除法”，以减少观测偏差。
此次研究还探讨了JWST仪器观测模式的选择：数据采集分别采用了NIRSpec仪器的高分辨率（G395H）和中分辨率（G395M）模式。高分模式会存在部分观测空隙，但总体噪声相似，因此研究团队建议，若仅进行一次凌日观测可采用中分模式，多次则高分模式同样可靠。
这一发现不仅终结了GJ 1132 b拥有“厚大气层”的想象，也为未来系外行星大气研究提供了宝贵方法参考，更重要的是，再次佐证了M型矮星周围行星极难保有大气层，这对于寻找宜居系外行星是一个重要线索。
编译自/ScitechDaily
