距地球25光年行星或具备生命条件 韦伯望远镜发现关键大气成分
近日，一个国际天文学研究团队宣布，利用詹姆斯·韦伯太空望远镜对一颗距离地球约25光年的系外行星进行精细光谱分析后，发现其大气层中同时含有水蒸气、甲烷和二氧化碳，且表面温度范围适宜液态水存在。这颗被命名为GJ 667Cc（格利泽667Cc）的超级地球，成为目前最可能具备生命支撑条件的近邻行星之一。相关论文已发表于《自然·天文学》杂志。
超级地球处于宜居带“甜蜜点”
GJ 667Cc位于天秤座方向，围绕一颗M型红矮星GJ 667C运行，该恒星质量约为太阳的三分之一，亮度远低于太阳。行星质量约为地球的4.5倍，半径约为地球的1.6倍，属于典型的“超级地球”。其公转周期仅28天，但由于母恒星温度较低，行星恰好位于“宜居带”的内缘——即表面温度允许液态水稳定的区域。此前，科学家通过径向速度法已初步判断其位于宜居带，但缺乏对大气成分的直接探测。
此次研究团队利用韦伯望远镜近红外光谱仪，在行星凌星（即行星从恒星前方经过）期间，对透过其大气层的星光进行了三次独立观测。光谱数据清晰显示了水分子（H₂O）、甲烷（CH₄）和二氧化碳（CO₂）的吸收特征，三者同时出现被视作生命所需的化学循环（如碳循环和水循环）存在的重要线索。研究还发现大气中氢含量的比例较低，表明它不是一个类似海王星的富氢行星，其表面可能拥有岩石质地或浅层海洋。
温度与磁场：生命的双重挑战
“这是人类首次在一颗宜居带超级地球的大气中同时检测到这三种生物标志物的候选信号。”研究负责人、瑞士日内瓦大学的弗朗西斯科·佩佩教授在新闻发布会上表示，“不过我们需要非常谨慎——甲烷和二氧化碳也可通过火山活动等非生物过程产生。我们正在追踪更多波长宽度，试图寻找臭氧或叶绿素等更明确的信号。”
团队同时利用红外光度数据估算了行星的平衡温度：在假设没有强烈温室效应的情况下，其表面平均温度约为-10°C至30°C，与地球早期类似。但一个令人担忧的因素是母恒星红矮星易发生强烈的耀斑爆发，可能剥离行星大气。电脑模型显示，GJ 667Cc若具备与地球类似的内生磁场，则足以抵御恒星风；如果磁场较弱，大气中的水蒸气可能在数亿年内流失殆尽。目前韦伯的数据尚不能直接测量磁场强度，但大气中甲烷的丰度似乎支持“厚重大气”的长期存在，暗示磁场保护作用可行。
25光年：距离优势带来后续机遇
GJ 667Cc距离仅25光年，是截至目前已知位于宜居带且距离最近的超级地球之一。相比之下，人类首个确认有大气层的宜居带行星K2-18b距离约124光年。短距离意味着更强的信号和更短的观测时间，为未来直接成像和大气成分详细勘探铺平了道路。
美国麻省理工学院联合研究员海伦·凯莱赫表示：“我们可以更频繁地凝视它，甚至在下个十年利用欧洲极大望远镜（ELT）直接拍摄它的影像。如果那里有海洋，反射的星光偏振特征会出卖它。”团队计划在2025年重启观测，使用韦伯的中红外模式，以寻找可能存在的光合作用标志物——如“红边”光谱。
科学界：里程碑仍需谨慎
尽管此次发现令人振奋，多国科学家重申“宜居性”不等于“有生命”。卡内基科学研究所的艾莉森·迈耶指出：“此前也有类似候选对象，例如比邻星b和特雷斯蒂安-1系统，但它们的大气特征都不如此明确。25光年的距离让我们能将地面望远镜阵列也用于监听可能的文明信号，但请公众不要过度解读——寻找外星生命仍是一场马拉松。”
据悉，NASA正计划将GJ 667Cc列为其未来“宜居世界天文台”（Habitable Worlds Observatory）的首要候选目标之一。该项目预计2035年后发射，设计目标正是直接拍摄类似行星的“地球双胞胎”。
从2012年最初被发现，到如今大气成分的确认，GJ 667Cc一步步从“潜在宜居名单”走向“优先观测榜单”。它或许不能立即回答地球是否孤独，但至少告诉我们：在25光年外，一颗行星正散发着与我们星球早期极为相似的化学光芒。而那道光芒的背后，可能就藏着宇宙生命剧本的第一页。