TRAPPIST-1有著7顆岩石行星,為尋找太陽系外行星上的大氣層提供了獨特的機會。TRAPPIST-1是一顆超冷紅矮星,位於寶瓶座,距離我們約40光年,只比木星大一點,質量僅為太陽的8%。在2017年2月,天文學家宣布這顆恆星至少擁有七顆行星,分別為TRAPPIST-1b、c、d、e、f、g和h,這些行星的大小都與地球、金星相似或略小。因其更加靠近它們的母恆星,因此軌道周期都非常短,分別為1.51、2.42、4.04、6.06、9.21、12.35和20個地球日。
藝術家對TRAPPIST-1c的想像圖,TRAPPIST-1c是TRAPPIST-1系統中7顆已知行星中的第2顆,距離其母恆星約0.016天文單位,僅需2.42個地球日即可繞完一圈。圖片來源:NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)
想知道岩石行星是否有大氣層,過去,我們只能研究真正厚實、富含氫大氣層的行星。現在,有了韋伯我們終於可以開始尋找以氧氣、氮氣和二氧化碳為主的大氣層。而TRAPPIST-1c的大小、質量與金星大致相同,並且從其母恆星接收到的輻射量與金星從太陽接收到的輻射量相似,因此研究人員認為它可能有如同金星般有著一樣厚厚的二氧化碳大氣層。
天文學家使用韋伯中紅外成像-光譜儀(MIRI)在四個不同的場合觀察TRAPPIST-1系統,當行星從它的恆星後面經過時,這種只觀察到來自恆星光的現象稱為次食(secondary eclipse)。透過比較行星位於恆星後面時的亮度(僅恆星光)與行星位於恆星旁邊時的亮度(來自恆星光和行星光的總和),研究團隊得以計算出行星受光面所發出波長為15微米的中紅外光數量。而結果顯示此行星是一個沒有大氣層的裸露岩石,或者說這顆行星只有非常稀薄的二氧化碳大氣層(比地球甚至火星上的稀薄),且沒有雲層。如果這顆行星有厚厚的二氧化碳大氣層,我們將會觀察到非常淺的次食,或者根本觀察不到,因為二氧化碳會吸收所有波長15微米的光。