“我们推测白昼面有‘绿洲’,”参与建模的博士生路易斯指着模拟图,“陨石坑底部可能积水(夜间温度低时凝结),形成小型湖泊,周围生长着耐旱的‘岩石苔藓’(类似地球的蓝藻)。” 更关键的是,白昼面的大气压力约0.9个地球大气压(接近地球海平面),足以让液态水稳定存在——不像火星(气压0.006大气压),水会直接沸腾蒸发。
2. 黑夜面:-15c的“冰封荒原”
黑夜面永远背对恒星,仅靠恒星的微弱余热(宇宙微波背景辐射)维持温度,约-15c(类似地球南极冬季)。这里的地表覆盖着水冰与二氧化碳冰的混合物,像一层“钻石尘”铺满平原。韦伯望远镜的近红外相机捕捉到,冰层下有“断裂带”——可能是地质活动(如板块运动)造成的裂缝,裂缝中渗出微弱的“地热泉”(温度5c左右)。
“地热泉是黑夜面的‘生命绿洲’,”安娜(第一篇幅的博士生)解释,“就像地球深海热泉,能在冰层下维持液态水,或许有微生物靠化学合成生存。” 模拟显示,这些热泉可能形成“地下湖泊网络”,总面积相当于地球地中海,成为黑夜面的“秘密生命带”。
3. 晨昏线:“永恒日出”的液态水天堂
最神奇的是晨昏线——白昼与黑夜的交界地带,温度稳定在10-25c,像地球的“温带春季”。这里的地表布满液态水湖(直径1-10公里),湖水因富含矿物质而呈淡绿色(类似地球的高原湖泊)。韦伯望远镜的光谱分析显示,湖水中含有氯化钠(食盐)和硫酸镁,浓度是地球海水的1\/3,适合简单生命存在。
“晨昏线是teegardens Star b的‘黄金地段’,”伊格纳西奥比喻,“就像地球的尼罗河三角洲,既有液态水,又有稳定的气候,是生命最可能诞生的地方。” 团队甚至模拟出这里的“天气”:白天有微风(风速5公里\/小时)吹过湖面,夜晚有薄雾(由水汽凝结而成),像地球的江南水乡,只是“太阳”永远挂在天边一角。
二、大气的“呼吸”:氧气与温室效应的“生命线索”
发现teegardens Star b的氧气信号,是2024年团队最激动的事。通过韦伯望远镜的NIRSpec光谱仪,天文学家在行星大气的红外波段,捕捉到o?的特征吸收线(波长760纳米)——虽然浓度仅为地球的5%(地球大气含氧量21%),但足以证明:这颗行星可能有“大气循环”,甚至可能正在发生光合作用(类似植物的“呼吸”)。
1. 大气成分的“拼图”
除了氧气,团队还发现大气中含氮气(78%,与地球类似)、二氧化碳(0.03%)、甲烷(0.001%)。氮气是“稀释剂”,让氧气浓度保持稳定(避免地球早期“大氧化事件”那样的灾难);二氧化碳提供微弱温室效应,维持晨昏线温度;甲烷则可能是生物活动的副产品(如微生物分解有机物)。
“甲烷是关键线索,”路易斯指着光谱图,“非生物过程(如火山喷发)产生的甲烷会很快被紫外线分解,而teegardens Star b的甲烷浓度稳定,说明可能有‘源头’在不断补充——比如微生物。” 这种“生物甲烷”的存在,让团队推测:晨昏线的湖泊中,或许有光合细菌在生长,像地球蓝藻一样释放氧气和甲烷。
2. 行星磁场的“保护伞”
大气能保留至今,离不开行星磁场的保护。teegardens Star b的质量是地球的1.05倍,内核可能仍有活跃的铁镍核心(类似地球),通过“发电机效应”产生磁场(强度约地球的1\/2)。这个磁场像“保护伞”,挡住了恒星的高能粒子流(恒星风),避免大气被剥离。
“没有磁场,大气早就被恒星风‘吹走’了,”安娜解释,“就像火星,失去磁场后大气稀薄,只剩二氧化碳冰。” 团队通过ALmA射电望远镜观测到,行星周围有微弱的射电辐射(磁场活动的标志),证实了磁场的存在——“这是它‘保住大气’的关键”。
三、生命可能吗?“地球近亲”的“生命三要素”
生命的存在需要“液态水、能量、有机物”,teegardens Star b恰好满足这些条件,且每一项都比科学家预期的更稳定。
1. 液态水:“三层水源”的保障
晨昏线湖泊:地表液态水,面积相当于地球格陵兰岛;
黑夜面地下湖泊:地热泉维持的冰下海洋,面积约地球地中海;
白昼面绿洲:陨石坑底部的临时积水(雨后或夜间凝结)。
“三层水源”让生命有“避难所”——即使某一区域干旱或冰冻,其他区域仍能维持生