詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡正在積極研究小型的、可能適合居住的系外行星,利用透射光譜分析它們的大氣成分。由于信號(hào)尺寸微小,且需要長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè),這一過(guò)程變得十分復(fù)雜,因此探測(cè)生命的生物特征是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。

"潛在宜居行星通常被定義為大小與地球相近、運(yùn)行在恒星'宜居帶'內(nèi)的行星。我們目前知道大約有30顆行星可能是像地球一樣的小型巖石行星,它們的軌道位于宜居帶。然而,并不能保證在宜居帶中運(yùn)行的行星確實(shí)是宜居的(它可以支持生命),更不用說(shuō)有人居住了(它目前支持生命)。在撰寫(xiě)本文時(shí),已知的宜居和有人居住的行星只有一個(gè)--地球!"

韋伯望遠(yuǎn)鏡正在觀測(cè)的潛在宜居世界都是凌日系外行星,這意味著它們的軌道幾乎是邊緣朝上的,因此它們會(huì)從宿主恒星的前方穿過(guò)。當(dāng)行星從恒星前方經(jīng)過(guò)時(shí),韋伯就會(huì)利用這個(gè)方位進(jìn)行透射光譜分析。通過(guò)這個(gè)方位,我們可以檢查行星大氣過(guò)濾后的星光,從而了解它們的化學(xué)成分。

最近的一些理論工作探索了超地球大小的行星LHS 1140 b大氣層中氣態(tài)分子的可探測(cè)性,凸顯了在搜索生物特征方面的一些挑戰(zhàn)。這項(xiàng)工作指出,在大氣層清晰、無(wú)云的最佳情況下,該行星需要繞其主恒星運(yùn)行大約 10-50 次,相當(dāng)于韋伯望遠(yuǎn)鏡 40-200 小時(shí)的觀測(cè)時(shí)間,才能探測(cè)到潛在的生物特征,如氨、磷化氫、氯甲烷和氧化亞氮。