观测突破：韦伯望远镜揭开“类地行星”真容

TRAPPIST-1 d是围绕红矮星TRAPPIST-1运行的七颗行星之一，因其体积与地球相近、处于恒星温带区域，长期被视为潜在宜居行星的热门候选。然而，NASA团队利用韦伯望远镜的近红外光谱仪（NIRSpec），在2022年11月对该行星的两次凌日现象进行高精度观测后，发现其光谱呈现完全平坦的特征，未出现任何可探测的大气分子吸收线。

研究负责人、蒙特利尔大学天文学家卡罗琳·皮亚莱特-古莱布（Caroline Piaulet-Ghorayeb）指出：“光谱中唯一可见的特征来自恒星污染，而非行星大气吸收。这表明TRAPPIST-1 d缺乏维持生命所需的大气环境，难以成为‘地球孪生兄弟’。”

宜居性破灭：红矮星“狂暴”辐射成主因

TRAPPIST-1 d的“失利”与其母恒星特性密切相关。作为一颗M8型红矮星，TRAPPIST-1表面温度仅2550K，但活动极为剧烈，每隔数日便会爆发耀斑，每年发生四到六次超级耀斑。这种高能辐射会持续剥离行星大气层，尤其是对距离恒星较近的行星（如TRAPPIST-1 d，其公转周期仅4个地球日）影响显著。

皮亚莱特-古莱布团队提出三种可能性解释观测结果：

1. 极稀薄大气：类似火星，大气层过于稀薄难以探测；
2. 厚密云层遮蔽：类似金星，高空云层阻挡了大气特征信号；
3. 完全无大气：行星表面裸露，无任何气体包裹。

芝加哥大学天文学家本内克（Björn Benneke）强调：“即使存在大气层，红矮星的强烈辐射也会在数十亿年内逐渐剥离气体，使行星变得不适宜生命存在。”

系统希望未泯：外侧行星仍存可能性

尽管TRAPPIST-1 d的观测结果令人失望，但科学家并未放弃对该系统的探索。韦伯望远镜正在对系统外侧的行星e、f、g和h进行观测，这些行星距离恒星较远，接受的高能辐射较少，可能保留了更完整的大气层。

“红矮星是银河系中最常见的恒星类型，其寿命远超太阳。”本内克表示，“若外侧行星能证明存在大气层，将为我们理解类地行星在恶劣恒星环境中的生存能力提供关键数据。”

科学意义：重新定义“宜居带”边界

TRAPPIST-1 d的案例揭示了系外行星宜居性评估的复杂性。传统理论认为，位于恒星宜居带内的行星可能存在液态水，但实际观测表明，恒星活动性、行星磁场、大气演化等因素均会显著影响宜居性。

“这一发现提醒我们，地球的独特性可能远超想象。”NASA天体物理学部门代理主任肖恩·多马加尔-戈德曼（Sean Domalagal-Goldman）说，“韦伯望远镜的灵敏红外仪器让我们首次能够深入研究小型系外行星的大气层，并确定哪些行星具备支持生命的条件。”

未来展望：寻找“地球2.0”的征程仍在继续

随着韦伯望远镜对TRAPPIST-1系统的观测持续推进，科学家期待未来能揭示更多行星的大气成分与演化历史。此外，欧洲空间局（ESA）的“柏拉图”（PLATO）任务和NASA的“南希·格雷斯·罗曼太空望远镜”（Nancy Grace Roman Space Telescope）也将加入系外行星探索行列，为人类寻找宇宙中的“第二家园”提供更全面的数据支持。

“尽管TRAPPIST-1 d的宜居性破灭，但每一次失败都让我们更接近真相。”皮亚莱特-古莱布总结道，“在浩瀚宇宙中，地球的珍贵性或许正是我们探索的意义所在。”