沒有大氣層的TRAPPIST-1d正在「掩星」位置。圖中可見該行星系其他行星，而這不是誇張之事，因為行星b和c距d最近時分別是160萬和100萬公里，而這兩個行星都比地球大和重，由d望過去兩個行星都比月球大1.5至2倍，(圖片來自NASA) 

TRAPPIST-1行星系自被發現以來，天文學家們一直都詳細研究這個行星系，相關論文數目若在近年系外行星研究中相當多，無它者，因為這個行星系相對更為特殊，一來這離地球相對更近，只有40光年，二來該行星系行星數達7個，而且每個都相當接近其母星，至現時仍然是人類發現最複雜和最小的多行星系統之一；更有甚者，由於其母星是典型的小質量M型行星(紅矮星)，其佔全宇宙中恆星至少75-80%，理論上其行星系中發現生命的機率相當大。不過最近的研究，可能讓人失望了。

早前韋伯望遠鏡對於該行星系最內側的b和c行星光譜觀測，已表明它們幾乎沒有大氣，但這點科學家原本也沒有寄望，因為其距離TRAPPIST-1太近且很可能受到較強烈耀斑直接影響，從而使大氣層無法維持。然而，最近對於d行星的掩星探測卻顯示……即使其距離較遠(比b行星遠一倍)，而且預期行星平衡溫度(假定行星只有母星作為單一熱源且沒有大氣層情況下的表面溫度)大約13度左右，並不過分高溫，但同樣不存在大氣層。

 沒有大氣層的情況下，TRAPPIST-1d其實相當於一個重水星7倍但沒有那麼熱的超級水星，在沒有大氣的保護下，就沒有海洋，甚至連冰都難以保存於地表。(圖片來自NASA)

這印證了近年紅矮星宜居性的一個問題：雖然紅矮星散發的能量遠小於太陽，但因為全恆星都在對流狀態，所產生的磁場將十分激烈且經常變化，磁場扭曲情況經常出現，足以產生極大的耀斑及釋放巨大的X光甚至迦瑪射線，或且突然增數倍數十倍達一分鏡之久；更有甚者，雖然這些激變現像大部分都不及太陽一般規模(少數卻可以大數千倍)，但由於TRAPPIST-1行星系中各行星距離母星都相當近，最遠也不超過1000萬公里，基本上仍在TRAPPIST-1耀斑的強烈影響範圍，即使最外圍兩顆行星的平衡溫度已遠低於地球的情況下。在這近距離下，即使行星有強大的磁場，都很難抵禦強烈耀斑一點一點電離並「吹走」大氣。

系外行星大氣層研究，主要靠行星移動到母恒星與地球之間的位置，微量恒星光線穿透其大氣層並被望遠鏡紀錄到後進行光譜化學成份分析，再扣去恒星原有的光譜，就測得餘下屬於被行星大氣層吸收了的光譜。韋伯望遠鏡巨大鏡片賦與它對恒星微量光學變化的高靈敏度，才能更精確得到仔細的恒星光譜。上一次韋伯望遠鏡精確檢測到行星大氣層是K2-18C行星，其母星剛好也是紅矮星，但質量落在下述的0.4界限之上，也較穩定，才有足夠光源讓韋伯測得準備值，且K-18比TRAPPIST-1任何一個行星都要遠，才幸運地保存了不薄的大氣層。(圖片來自連結)

現在要檢測外圍四個行星大氣層成分其實也有相當困難，這是因為恆星光度本身就相當弱，加上外行星距離母星更遠，透射出的光譜清晰度可能更差，更難以分析其大氣層成份。不過由另一項研究顯示，TRAPPIST-1磁場強度是太陽的6倍，這反而可能引申出另一問題：首先TRAPPIST-1的強磁場可能包裹了部分行星的磁場，結果令行星磁場無效化，高速帶電粒子可直接轟擊並蒸發大氣層。

上圖為模擬太陽卡靈頓第1916次自轉周期(大約是1996年11月11日至12月9日的太陽磁場和太陽風粒子密度分佈圖，並以0.05和0.1天文單位為強度參照，再配上TRAPPIST-1e的軌道作模擬，發現磁場強度和部分軌道的粒子密度水平相當高。TRAPPIST-1e跑完這個圈圈只需要6日，其磁場以高速度和高濃度高能量的粒子相撞，可爆發強大的電離層，不單有強烈極光，傳級大氣層的熱力也相當高，甚至遠高於地球。(圖片來自Heating of the Atmospheres of Short-orbit Exoplanets by Their Rapid Orbital Motion through an Extreme Space Environment)

其次，有學者研究過TRAPPIST-1e的情況，發現就算有足夠磁場，在穿越猛烈得多的行星風下，其公轉時高速穿行其實也會引發發電機效應，產生更強大的電離層熱流，且如地球遇上行星風一樣會加熱上大氣層。只是在TRAPPIST-1e上這效應會大很多倍，足夠在數千萬年內就把大氣剝離；更有甚者，在更外圍的f,g和h三顆行星雖然運行較慢，但因為此時恆星風密度仍比較高(畢竟只距離母星不足1000萬公里)，發電機加熱原理的影響也未必少到哪裏，這無疑對於大氣層而言又是一輪打擊。

木星的四大衛星系統與TRAPPIST-1行星系統，以及內太陽系的軌道比較。木星質量只有TRAPPIST-1 10%左右，但TRAPPIST-1體積大一點。TRAPPIST-1b距主星的距離只比木衛四大一點。然而整個TRAPPIST-1行星系統，都擠在水星軌道內側不足1/4的地方。(網絡圖片)

當然，還有該行星系的特殊環境，比如這個星系的行星過於密集，每個行星與其鄰近軌道恆星的距離就60至120萬公里之間，加上質量大小都很相近，質量分佈有大於火星30%到大於地球30%，加上密集度，相互甚至多重的潮汐力顯響可能相當厲害甚至無規律來形容，對地質活動的影響可能進一步加熱行星及改變其大氣結構與穩定度。

 NASA 2017年刊登的這個科幻畫象，講述人類外星旅行團在TRAPPIST-1e見到的奇異景像，且遠處疑似有人物建築或文明存在。不過就不講有沒有大氣了，這樣的七星連珠，對TRAPPIST-1e的潮汐力似乎頗為恐怖，甚至不知會否搞出地質事件………..(圖片來自維基百科)

事實上，紅矮星雖然可以很長命，但其質量(尤其少於太陽0.4倍時，約相當於M3紅矮星以下星等)的穩定性也不大好，耀斑就算是大齡紅矮星上的噴發也是相當常見，而且可能基於起始星雲質量，其原恆星雲大小及足夠凝結成行星的區域也不見得很大，行星似乎都相當靠近母星本身，即使母星自身活躍度不及太陽，在近距離下影響仍是相當嚴重。這顯然相當不利於行星大氣層的形成與維持，這些觀測數據告訴我們，質量低於0.4太陽質量的恆星與其行星系，基本可以省掉找到宜居恆星的可能性了。