近日，天文学家使用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）， 首次探测到太阳系外一颗岩石行星富含二氧化碳或一氧化碳的大气层。 尽管该行星可能被岩浆海洋覆盖，无法维持生命，但对其研究可增进对地球早期历史的了解。相关论文 2024 年 5 月 8 日发表于《自然》。
詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST），是美、欧、加联合研发的主要通过红外光观测的空间望远镜，历时 20 多年，耗资超过 100 亿美元。它是迄今为止最昂贵、建造的功能最强、最大的空间望远镜。该望远镜于 2021 年发射，旨在提供更高的红外分辨率和灵敏度，以观测更远的宇宙深处。
不过，55 Cancri e 不是 JWST 发现的，它是 20 年前（2004 年）在 55 Cancri 这颗恒星（2015 年被国际天文联合会命名为哥白尼）周围发现的第四颗行星，目前这颗恒星周围已经发现了 5 颗行星（分别是，b, c, d, e, f）。这些行星都是通过视向速度方法（即通过探测恒星与行星相互绕转产生的视向速度变化）发现的。
后来 2011 年发现 55 Cancri e 的凌星现象，进一步证实了这颗行星的存在。55 Cancri e 围绕着一颗类似太阳的恒星运行，是一个超级地球，半径约为地球的两倍，重量是地球的8倍多，大气层厚度约为地球半径的百分之几。
人类首次探测出太阳系外
类地行星的大气成分
JWST 的贡献其实是 发现这颗行星表面含有富含碳和氧元素的大气层，意味着一个新的里程碑，这是人类首次探测出一颗太阳系外类地行星的大气成分，而且确定其为“次生大气”。
所谓“次生大气”是相对于原始大气来说的。行星的原始大气是指行星形成初期通过引力在周围吸附的大气，主要是氢气和氦气（因为这两种是宇宙中含量最多的）。但是氢气和氦气很轻，对于一般的岩石类地行星比如地球来说，它们的引力小，不足以完全束缚住这些轻气体，所以这些原始的轻气体会逐渐逃逸回宇宙空间中。
而 次生大气就是之后从行星内部释放出来的气体 ，比如通过火山爆发。这些气体主要含“重”一些的元素，比如碳、氧等。重气体不容易逃逸而逐渐累积、保存在行星表面。我们地球上的大气就是从次生大气逐渐演化过来的。
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这颗“超级地球”
会是人类的下一个家园吗？
目前的观测技术还不能对这么小的行星直接成像看到它的外貌。 不过，天文学家可以通过行星的性质来推测想象它的样子。
55 Cancri e 可以简单理解为放大版的地球，它与地球有相似之处，比如平均密度差不太多，都属于岩石类行星，但是它的公转周期只有 0.74 天，距离它的主星只有日地距离的六十分之一，因此这颗星被它的主星“烤”的非常热，对着恒星的一面温度超过 3000 度，表面都是熔融的岩浆，应该不能像地球一样孕育这么多生命。
未来随着探测技术不断发展，人类将能探测到更多类地行星的大气。通过研究它们的大气成分并与我们太阳系的行星对比，这样将帮助我们更好地理解行星以及其大气的形成和演化。
我们不能回到地球的早期去了解它的历史，但是如果可以探测到很多不同年龄阶段的类地行星大气，那么我们就可以将它们作为镜子，从中看到地球的过去甚至未来的样子。
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出品丨科普中国
作者丨谢基伟 南京大学
监制丨中国科普博览
责编丨一诺
审校丨徐来、林林
NASA发现“超级地球”： 或适宜人类居住
震撼发现！NASA揭示宇宙新绿洲：超级地球或将揭开生命奥秘
美国国家航空航天局（NASA）近日传来惊人消息，他们的太空探索利器TESS探测器在距离地球约31光年的遥远星系中，捕捉到了一颗被科学家们视为潜在宜居的“超级地球”。这颗神秘行星被命名为GJ357D，它的存在或许预示着我们在宇宙中寻找生命迹象的新希望。
TESS在环绕恒星GZ357的三颗行星中，发现了这颗格外引人注目的外层行星。科学家们对GJ357D的环境条件感到兴奋，因为它与我们的火星相似，从恒星获得的能量适宜，使得液态水的可能存在变得可能。GJ357D的体积是地球的两倍，质量却达到地球的6.1倍，以55.7天的周期稳定地绕母星公转。尽管恒星体积小于太阳，但这种能量平衡为生命提供了一个独特的舞台。
然而，科学家们对于GJ357D的大气层密度知之甚少。如果大气层足够密集，它可能像地球一样，拥有适宜的表面温度和足够的热量，从而孕育生命。相反，若大气稀薄，这颗行星的表面温度将过低，生命的痕迹就难以维系。这一发现无疑为人类探索太阳系外的生命提供了新的线索，将人类的视线引向了更广阔的宇宙领域。
TESS的发射是NASA在去年四月迈出的重要一步，它接过开普勒太空望远镜的接力棒，致力于在银河系中寻找外星生命。作为一款体积小巧的冰箱大小卫星，TESS的成像技术远超地面望远镜，它的全天候普查能力使寻找类似地球的岩石行星和气态巨行星成为可能。
尽管我们对GJ357D的了解还处于初级阶段，但每一次这样的发现都让我们对宇宙中生命的可能性充满了期待。这颗名为“超级地球”的新星，或许正悄然等待着科学家们揭开它的面纱，揭示那未知的宇宙奥秘。让我们一同屏息凝视，期待着这场宇宙探险的下一站。
“超级地球”开普勒-22b将会成为人类的第二家园吗？
经过科学家们对宇宙的研究发现，任何星球都会有寿命期限，这自然也包括地球，所以人类在外太空中不断地寻找适合人类居住的星球，而美国发现了一颗行星，这颗被命为开普勒-22bD的行星上的环境和地球相差不大，那么“超级地球”开普勒-22b将会成为人类的第二家园吗？据科学家研究，这颗行星的气候非常适合人类居住，而且很有可能会成为人类的第二家园，但目前人类的科技还不够发达，人类难以安全的到达这颗行星上。
随着地球资源在不断地消耗，科学家们研究发现，地球上的资源，大概在几十亿年之后就会被完全消耗殆尽，所以说开普勒-22b星球的出现，引发了人类想要移居的想法，因为这颗星球上不仅气候与地球上相差不大，并且上面还存有氧气等符合人类生存的条件，也就是说，这颗行星是适合于人类居住的，很大可能上也会成为人类的第二家园。
但是根据勘察发现，地球与这颗行星之间的距离非常遥远，以人类目前的科技，若是想要到达这颗星球上，大概需要2000多万年的时间，并且还不能保证是否能够完全安全的到达，也就是说，如果人类要移居到开普勒22b星球上，必须把我们的科技发展的更加强大，否则难以到达开普勒22b星球，更不要说让它成为人类的第二家园。
虽然说人类已经找到适合自己居住的星球，但是还是要保护好自己的地球，不要过于完全的消耗地球上的资源，因为人类目前还难以安全的到达开普勒22b星球，所以说，地球对人类而言还有着很大的意义，但是只要人类的科技到达一定的高度，那么开普勒22b星球一定会是人类的第二个家园。
一个有着56亿年历史的“超级地球”被发现，人类可以居住吗？
人类不可以居住的，人类生活环境的要求很复杂，水，氧气，温度都要适宜。地球已经在升了45.7亿年了，而我们人类在地球上也已经诞生了几百万年了，当然，在人类最早期的时候，只能够保证自己吃饱穿暖，后续工业革命之后，科技不断的在发展，人类的生活水平得到了很大的提高。但是随之而来的还会有一系列的问题，比如说人口不断的在增长，对地球资源的索取也是越来越大的。而且工厂排放出一些废气废料，导致了全球变暖。
科学家们非常担心，地球在未来的某一天不堪重负，那么我们人类就没有了居住的场所。所以他们一直非常的致力于寻找类地星球，希望能够找到一棵适合我们人类居住的星球。按照理论上来说，只要找到了这一颗类地星球，是处于恒星宜居带之内，就有可能会存在一些适合我们人类生存的条件。
科学家们经过很长一段的时间对于宇宙的探测，发现了一颗跟我们地球最接近的行星，而他就是编号为HDb。它在围绕着一颗小恒星作运转，在质量上能够达到我们地球的3.6倍，也就是绝对意义上的超级地球了。经过详细研究之后，发现他不仅是在宜居带之内，而且它的云层覆盖率将近达到了50%以上。我们地球上有氧气跟氮气，就是因为有云层，所以可能在这一颗行星上也有氧气跟氮气呢？
这一颗行星的主恒星年龄要比太阳大，也就是说，这一颗恒星已经趋于稳定状态了，轨道也是相对来说比较稳定，不会说有强烈的电磁风暴等等的灾难。科学家们对这一颗星球进行了温度模拟，当然是在利用计算机，结论是说，这颗星球的温度可能是在25℃左右，跟我们地球的温度也是差不多的。不过就是因为这颗星球的质量要比我们地球大3.6倍，所以说可能重力要比我们地球大得多，日常生活当中可能会有一定的影响。
