福州天文爱好者关注:39光年外TRAPPIST-1行星证实无大气层,昼夜温差超500℃
距地球仅39光年的TRAPPIST-1恒星系统,正引发福建多地天文社团与福州大学天体物理研究团队的持续追踪。最新观测证实:其最内侧两颗类地行星——TRAPPIST-1b与1c——表面无大气层覆盖,白昼面温度逾200℃,夜面骤降至-200℃以下,昼夜温差突破500℃,远超撒哈拉沙漠约50℃的日变化幅度。
“七兄弟”系统:福建高校参与的国际天文合作焦点
2016年,天文学界迎来里程碑式发现:TRAPPIST-1系统中紧密环绕着7颗近似地球大小的岩石行星,其中3颗位于理论宜居带。这一被科学家亲切称为“七兄弟”的系统,迅速成为全球系外生命搜寻的核心目标——福州格致中学天文社近年亦将其列为青少年科普观测重点案例。
为纪念该系统发现十周年,瑞士伯尔尼大学与日内瓦大学牵头组建国际联合团队,成功申请詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)宝贵观测时段。福建师范大学物理与能源学院相关课题组正同步开展红矮星辐射模型本地化比对研究。
韦布望远镜60小时红外凝视:福州科技馆同步开展公众解读
2025年末,韦布望远镜启用高精度中红外仪器,对TRAPPIST-1展开长达60小时连续观测。此次并非单帧成像,而是完整捕获行星公转全过程的热辐射演化,如同在福州三坊七巷古厝前,以慢镜头记录烛火绕行时明暗流转的全部细节。
日内瓦大学迈克尔·吉隆教授指出:“这相当于在福州城区强光背景下,识别出闽江畔一只萤火虫的微弱荧光。”科研团队通过数百次数据校准,最终从恒星耀斑的强辐射背景中,精准剥离出行星本征热信号。
冰火交界线:没有大气的行星,连晨昏线都是炼狱
分析显示:TRAPPIST-1b向阳面温度达230℃以上,背阳面低至-250℃;邻近的1c行星昼夜温差同样超过500℃。若置身其晨昏交界区域,一脚踏在灼热岩浆边缘,另一脚已深陷绝对零度边缘——这种极端环境,在福州气象局历史极值记录中毫无可比性。
更关键的是,两行星昼夜半球间几乎无热量传递迹象。地球大气如厚被保温,而此处既无风、无云、亦无气流,唯余裸露岩石一面焦裂、一面冻酥。
红矮星“宇宙吹风机”:剥蚀大气的福州本地化类比
罪魁祸首是其母恒星TRAPPIST-1——一颗活跃的红矮星。它体积不足太阳十分之一,却频繁爆发强耀斑与高能粒子流,堪比福州夏季台风季中持续轰鸣的工业级鼓风机。
由于潮汐锁定效应,两颗行星始终以同一面朝向恒星,如同月球对地球。数十亿年来,“宇宙吹风机”不断剥离其大气分子,终致表面仅存原始岩壳——这一机制,已在福州大学海洋学院模拟实验室完成初步等离子体冲刷验证。
宜居带新希望:韦布望远镜转向TRAPPIST-1e,福州科普活动同步跟进
尽管内侧行星环境严酷,但科学家强调:这完全符合理论预期。正如水星无大气而地球持之,TRAPPIST-1e位于宜居带核心位置,距离恒星恰到好处,存在稳定大气与液态水的概率显著提升。
目前韦布望远镜已启动对该行星的深度观测。福州科技馆“星辰大海”临展正增设实时数据解码互动区,邀请市民共同见证这场跨越39光年的福建视角宇宙探索。
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