TRAPPIST-1 類太陽系在幾年前被觀測到時引起了極大的興趣。2016年，天文學家使用智利拉西拉天文台的淩日行星和星子小型望遠鏡（TRAPPIST），探測到兩顆圍繞這顆紅矮星運行的岩石行星，這顆紅矮星被命名爲TRAPPIST-1。然後，在2017年，一項更深入的分析發現了另外五顆岩石行星。

這是一個非凡的發現，特別是因爲其中多達四顆行星與恒星的距離合適，可以存在液態水。

現在，TRAPPIST-1系統仍然得到了很多科學關注。對于行星科學家來說，恒星可居住區內潛在的類地行星就像磁鐵一樣具有無窮的吸引力。

在一個系統中發現7顆這樣的行星是一個獨特的科學機會，可以研究有關系外行星可居住性的各種相互關聯的問題。TRAPPIST-1是一顆紅矮星，關于系外行星可居住性的最突出問題之一與紅矮星（M矮星）有關。這些恒星和它們強大的耀斑會把大氣層從它們的行星上趕走嗎？

《行星科學雜志》上的一項新研究調查了TRAPPIST-1系統行星上的大氣逃逸。它的標題是“熱流體力學大氣逃逸對Trappist-1行星的影響”。華盛頓大學天文學和天體生物學專業的研究生梅根·賈盧卡（Megan Gialluca）是該研究的主要作者。

銀河系中的大多數恒星都是M型矮星。正如TRAPPIST-1所表明的那樣，它們可以容納許多類地行星。在這類恒星周圍，木星大小的大型行星相對較少。

很有可能大多數類地行星都圍繞M矮星運行。

但M矮星的耀斑是一個已知的問題。雖然M矮星的質量遠不如太陽，但它們的耀斑比太陽發出的任何東西都要高能得多。一些M矮星耀斑可以在幾分鍾內使恒星的亮度增加一倍。

另一個問題是潮汐鎖定。由于M矮星釋放的能量較少，它們的宜居帶比像太陽這樣的主序星周圍的區域要近得多。這意味著，潛在的宜居行星更有可能被潮汐鎖定在它們的恒星上。

這給宜居性造成了一系列障礙。地球的一側將承受燃燒的沖擊並變暖，而另一側將永遠黑暗和寒冷。如果有大氣層，可能會有非常強大的風。

作者寫道：“由于M矮星是我們所在恒星附近最常見的恒星，它們的行星系統是否能夠孕育生命，是天體生物學中的一個關鍵問題，可能會在短期內進行觀測測試。”他們解釋說：“對M矮星宿主的大氣特征感興趣的類地行星目標可以用JWST訪問。”他們還指出，未來的大型地面望遠鏡，如歐洲超大望遠鏡和巨型麥哲倫望遠鏡也可能有所幫助，但它們還需要數年時間才能投入使用。

紅矮星及其行星比其他恒星及其行星更容易觀測。紅矮星又小又暗，這意味著它們的光線不會像其他主序星那樣淹沒行星。但是，盡管它們的亮度較低，體積較小，但它們對宜居性提出了挑戰。

與其他恒星相比，M矮星的主序前階段較長，在這段時間內最亮。一旦它們進入主星序，與太陽這樣的恒星相比，它們的恒星活動就會增強。這些因素都可以將大氣層從附近的行星上驅離。即使沒有耀斑，距離Trappist-1最近的行星（以下簡稱T-1）接收的輻射也是地球的四倍。

作者寫道：“除了光度的演變，恒星活動的增加也增加了M矮星的恒星XUV，這增加了大氣的損失。”這也會造成生物特征的假陽性，從而使理解行星大氣光譜變得困難。M矮星周圍的系外行星預計會有以非生物氧爲主的厚厚的大氣層。

盡管面臨挑戰，T-1系統是研究M矮星、大氣逃逸和岩石行星可居住性的絕佳機會。“TRAPPIST-1是JWST一般和保證時間觀測的高優先級目標，”作者寫道。JWST觀測了T-1系統的一部分，這些數據是這項工作的一部分。

在這項工作中，研究人員模擬了每個T-1行星的早期大氣，包括陸地海洋（TO）中不同的初始水量。他們還模擬了不同時間內不同數量的恒星輻射。他們的模擬使用了T-1行星的最新數據，並使用了各種不同的行星演化軌迹。

結果並不好，特別是對于離紅矮星最近的行星。

研究人員解釋說：“我們發現，內部行星T-1b、c和d除了最大的初始含水量（分別>60、50和30 TO）外，其他行星可能都是幹燥的，而且由于它們靠近主星，完全失去大氣的風險最大。”然而，根據它們最初的TO，它們可以保留大量的氧氣。氧氣可能是生物特征的假陽性。

外行星的情況要好一點。它們可以保留一些水分，除非它們的初始水分低至約1 TO。他們寫道：“我們發現T-1e、f、g和h最多分別損失約8.0、4.8、3.4和0.8 TO。”。這些外行星可能也比內行星含有更多的氧氣。由于T-1e、f和g都在恒星的宜居帶內，這是一個有趣的結果。

T-1c特別令人感興趣，因爲在他們的模擬中，無論初始TO是高還是低，它都保留了最多的大氣氧氣。

T-1行星的潛在可居住性是系外行星科學中的一個重要問題。恒星的類型，岩石行星的數量，以及觀測的便利性都使它成爲觀測目標的首選。如果我們不了解這個系統，我們就永遠不會真正了解系外行星的可居住性。更好地理解它的唯一方法是更徹底地觀察它。

作者在他們的結論中寫道：“這些結論激發了後續觀測，以尋找T-1c上是否存在水蒸氣或氧氣，以及未來對TRAPPIST-1系統中可能擁有大量水的外行星的觀測。”

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