自 2021年圣诞节发射 以来，詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 一直以其数据和发现令我们惊叹。现在，这台多镜面太空望远镜已 确认了其首颗新系外行星，命名为 LHS 475 b。这颗系外行星距离地球仅 41 光年，位于 南极座，其直径约为地球的99%。
在审阅了美国宇航局 凌日系外行星巡天卫星 (TESS) 的目标后，马里兰州约翰霍普金斯大学应用物理实验室 (APL) 的团队利用 JWST 发现了这颗系外行星存在的线索。仅通过两次 凌日观测（系外行星在其恒星前方经过时），JWST 的 近红外光谱仪 (NIRSpec) 就清晰地捕捉到了这颗遥远的天体。“毫无疑问它就在那里。韦伯的原始数据证实了这一点，”APL 的天文学家兼天体生物学家 Jacob Lustig-Yaeger 在一份 声明 中表示。
[相关：詹姆斯·韦伯太空望远镜重现“星空派对”，你也被邀请了。]
“它也是一颗小型岩石行星，这对望远镜来说是一项令人印象深刻的成就，”同样来自 APL 的天文学家 Kevin Stevenson 在一份 声明 中补充道。
JWST 能够对近地大小的系外行星的大气层进行表征。该团队试图通过分析 LHS 475 b 的透射光谱来评估其大气层。据 NASA 称，“当星光穿过行星大气层时，部分光会被大气层吸收，部分会穿过。透射光谱中的暗线和暗淡的亮带对应于行星大气层中的原子和分子。透射的光量还取决于大气的密度和温度。”
数据显示，这颗系外行星是一个与地球大小相当的陆地（非被水覆盖）行星，但目前尚不清楚它是否有大气层。
“望远镜的数据非常出色，”APL 的天体物理学家 Erin May 在一份 声明 中指出。“望远镜非常灵敏，可以轻松检测到各种分子，但我们还无法对 LHS 475 b 的大气层得出任何确切结论。”
不过，团队可以明确排除某些存在的情况。“有些类似地球的大气层我们可以排除，”Lustig-Yaeger 解释道。“它不可能是类似土卫六（泰坦）那样厚厚的、以甲烷为主的大气层。”
虽然这颗系外行星可能没有大气层，但一些环境条件尚未被排除。其中一种条件是纯二氧化碳大气。“反直觉的是，100% 的二氧化碳大气层非常紧凑，因此很难检测到，”Lustig-Yaeger 说。要将纯二氧化碳大气与完全没有大气区分开来，还需要进行更精确的测量，而这些测量数据团队预计将在今年夏天收到。
[PopSci+ 相关文章：没有“B计划”行星。]
JWST 还显示，LHS 475 b 的温度远高于地球。如果检测到云层，它可能更像金星，而金星确实拥有二氧化碳大气。它还仅需两天即可完成一次轨道公转，这是 JWST 的 NIRSpec 望远镜通过精确的光度曲线揭示的。
像 JWST 这样的发现也为 定位围绕小型红矮星运行的地球大小的系外行星 提供了可能性。“这次确认突显了任务仪器的精度，”Stevenson 表示。
除了 LHS 475 b，NASA 还通过其多种深空探测工具确认了 5000 多颗系外行星。这些行星种类繁多，有些看起来像火星崎岖的地形，有些则像木星那样的气态巨行星。有些围绕双星运行，有些则围绕早已死亡的恒星运行。仅在银河系中，就极有可能存在 数千亿颗系外行星。JWST 将能够 为科学家们提供更多 关于这些其他世界的信息。
“我们才刚刚开始触及它们大气层可能是什么样的表面。这只是它将做出的众多发现中的第一个，”Lustig-Yaeger 说道。“有了这台望远镜，岩石系外行星就是新的前沿。”
更正（2023年1月19日）：本文最初错误地称系外行星“凌日”是指其从月球前方经过，实际应为其从恒星前方经过。
