利用豆包AI生成的LHS 1140b 想像圖，展示高緯度地區向母星一面的情況。若果如理論所言，這裏很可能已是永久冰蓋的邊緣地區。基於潮汐鎖定理論，在這個行星上，母恒星永遠只在同一位置。(AI生成圖片) 

經過多年追蹤觀測。天文學家終於有足夠證據證明系外行星LHS 1140 b具備大氣層，而且這是第一個確認在行星宜居帶內且有足夠大氣層，這在系外行星研究上是個里程碑，而且其母星剛好是一個紅矮星，對於現時的主流行星系學說可說扇了一大巴掌。

LHS 1140的天球位置在鯨魚座主星鯨魚座β(土司空)附近。有趣的是，接近地球且被認為有宜居行星的恒星如天苑四、天倉五和波江座40，剛巧就在鯨魚座右邊的波江座上。(圖片來自歐洲南方天文台星圖)

這顆行星的母星LHS 1140位於鯨魚座方向，距離地球49光年，質量只有太陽的0.19倍不到，視星等為14.18等，原本算是典型的紅矮星，但和大部分距離地球而觀測到的紅矮星不同，這個小型恒星出奇的「平靜」，這恒星大約20世紀中期就被收入星表，但一直以來都未被觀測到有耀斑出現，即使有人評估其年齡已大於50億年(甚至有估計指可能超過80億年，不過對紅矮星上千億甚至萬億年的預期壽命而言，還是個初生嬰兒)，其活躍程度仍遠低於同齡紅矮星，甚至比上一太陽年的太陽還平靜。

恒星黑子本身就是恒星內部磁感線刺穿表面的現象。恒星本身是個電漿態球體，而且不同緯度的自轉速度不一樣（通常愈往極區就越快），表面自轉速度差容易引發表面下磁場的磁感線發生偏轉甚至糾纏，嚴重的會直接刺穿表面並影響該區對流層的活動，阻止至少部分能量由對流層傳到表面，所以這區會變得稍冷，看起來也較暗，根據這個理論，自轉相當緩慢的紅矮星，轉速差也愈弱，磁力線被扭曲的情況相對更難發生。（圖片來自維基百科）

宇宙中紅矮星數量達到所有恒星的70%以上，但一般認為質量在太陽50%以下的紅矮星會有強烈的全恒星性對流層，大量帶電粒子的對流可造成極大的磁場，而磁場的斷裂與重組可激發大規模耀斑連續爆發。由於紅矮星的行星系普遍距離較近，這樣的耀斑莫講對行星上的生命了，對於大氣層都是致命打擊：一般認為紅矮星經歷最初20-30億年後，情況會變得穩定，但仍偶有爆發，所以現時可見，LHS 1140算是個異類，而且其對周邊行星的破壞似乎遠較想像為少，

M型小型恒星又叫紅矮星，通常指0.6倍太陽質量以下的恒星。這類恒星由於核聚變反應又慢又小，通常有極長壽命，但亦由於其核聚變反應緩慢，能量不足，很多時能量都受困於磁場及星球內厚實的對流層內受到約束，一旦磁力線過度扭曲而發生上述的磁重聯現象，蓄積的能量甚至恒星表面物質會以爆炸的形式釋放及向外擴散，稱為閃焰。對於距離恒星不足1000萬公里的行星表面而言，這些閃焰的強度甚至遠高於太陽，對行星表面及大氣帶來很大破壞。LHS 1140b也可能經過這個階段，但因為其磁場仍然保留，加上可能有很深的海洋，在母星安靜下來後，大氣層又重新開始累積。(圖片來自連結1及連結2)

而剛巧的是2018年有科學家發現其恒星宜居帶內有一顆行星LHS 1140b，距離恒星大約0.095天文單位，而其平衡溫度預期有負72攝氏度，和火星差不多，若有大氣且溫室效應和地球相約的話，表面溫度可上升至負7攝氏度。而且其預期密度大約5.9克/立方厘米，比地球稍高。由於這行星可能的質量在接近地球6倍，很大機會是一個有深海洋的海洋行星。

 研究團隊雖然只分到一次約6.5小時的韋伯望遠鏡光譜觀測及錄取機會，但已證明本行星系中現時確認的兩顆行星，一顆沒有大氣而另一顆則在光譜吸收線有明顯的散逸層及氦氣吸收線，他們甚至發現該吸收線有輕微的多譜勒效應(即有移動跡象)，明顯是散逸過程中「逃離」母行星的跡象。至於要研究真正大氣層成份，則需要更多次的觀測及數據方成，這可能要特羅曼望遠鏡和魯賓天文台開始公開預約觀測時間後才能搞定。(圖片來自論文"Helium escaping from the atmosphere of a nearby rocky exoplanet orbiting in a habitable zone")

過去哈勃和韋伯望遠鏡較早期的光譜觀察，顯示有水蒸氣雲層及可能有以氮為主的大氣層的痕跡證據。但今次主要來自哈佛大學天文系和卡內基科學研究所天文台的研究團隊，在2024年9月對該行星進行長達6.5小時的觀測，發現具備大氣層的直接證據。

 不過首先要指明一點，這次對LHS 1140b的探測，並不是直接或利用凌日法觀測其主要大氣層，而是最外層散逸層的大氣成分，他們在光譜中偵測到微量的氦氣(相對地，地球的散逸層主要是氫和氦)，而且其強度和恒星X光及極紫外線激發並令大氣層頂層氫、氦氣脫離的比較接近。由於沒有氫氣被偵測到，加上本行星的平衡溫度相對更低，有可能大氣中的水氣無法被抬升到高大氣層(即仍保留在低大氣層)，所以沒有氫氣被激發散逸。

基於本行星被潮汐鎖定，吸收到的母星能量也只有地球40%不到，除接觸到母星陽光的一面可能還能保持液態，但高緯度開始到背面，海表溫度可能就在冰點以下，整體看上去，整個行星真的有點像眼球，不過……由於溫度也太柔和，本星也未必有類似一般預期的、擁有永久中央風暴的強對流天氣，變成這種海表直接反射陽光的模式……(網絡圖片)

另外，本行星雖然較一般紅矮星的行星距母星相距較遠，但仍有很大機會被潮汐鎖定，從而削弱內部金屬流動，削弱甚至消滅磁場，從而令行星無法保持大氣層。不過若果母星相對平靜得多，而行星本身有足夠質量維持內部熱能不散失(或者出現其他未被我們發現的新機制)，導致磁場沒有失的話，那也能解釋為何行星還有足夠大氣讓散逸層保留。若是這樣，加上行星平衡溫度本來就不太高，很有可能朝母恒星一面仍能保持液態海洋且直徑可能達4000-5000公里，但離開這範圍就變成大半球都是冰蓋。雖然充足的大氣層和溫度仍可以保持全球性大氣環流甚至一定的洋流，但大半球凍結甚至氣溫低得像南極就似乎很難避免了。