近日，美國宇航局（NASA）宣布，韋伯太空望遠鏡（JWST）發現了一顆“超級地球”，探測到隻有生物體才能産生的氣體的迹象。韋伯太空望遠鏡于2021年底發射升空，在到達距離地球150萬公裡的預定位置後，便開始了一場前所未有的宇宙探索之旅。它不僅拍攝了許多震撼人心的照片，還發現了許多令人驚訝的天展現象。今天我們就來回顧一下韋伯太空望遠鏡所取得的一些重大成果。
發現可能有生命的“超級地球”
近日，美國宇航局在其官網上發文稱，韋伯太空望遠鏡（JWST）對一顆“超級地球”系外行星觀測調查，探測到了隻有生物體才能産生的氣體的迹象。
據悉，韋伯望遠鏡最近在太陽系外的一顆行星上探測到了水、海洋表面和一種特定的化學物質。這是一顆名為“K2-18 b”的系外行星，其大小是地球的8.6倍，距離地球120光年，位于獅子座冷矮星的宜居帶内。韋伯望遠鏡發現，K2-18 b可能擁有富含氫的大氣層和海洋覆寫的表面。
此外，科學家還發現，K2-18 b的大氣層中有一種被稱為二甲基硫（DMS）的分子。在地球上，這隻能由生命産生。據悉，地球大氣中的大部分DMS是從海洋環境中的浮遊植物釋放的。美國國家航空航天局稱：“在地球上，隻有生命才能産生這種物質。地球大氣中的大部分二甲基硫是由海洋環境中的浮遊植物釋放的。”
不過，科學家們還是強調，要确認DMS的存在，還需要韋伯太空望遠鏡進行更多的觀測。“這些結果隻是對K2-18 b的兩次觀察的産物，還有更多的觀察正在進行中。”劍橋大學的團隊成員Savvas Constantinou說，如果在K2-18 b大氣層中發現二甲基硫得到證明，那麼K2-18 b将與火星以及木星和土星的冰冷衛星一起，成為尋找地球以外生命的最佳地點。
在系外行星上檢測到二氧化碳
2022年8月24日，韋伯望遠鏡捕獲了太陽系外行星WASP-39b大氣中有二氧化碳的第一個明确證據。
WASP-96b的光譜，其品質相當于0.48個木星。
WASP-39b是一顆圍繞G型恒星運作的氣态巨行星，距離地球約700光年，它的直徑與木星相似，但與恒星之間的距離卻比水星繞太陽運作的距離近得多，其向陽面溫度最高可達760攝氏度，是以也被稱為熱木星。韋伯在WASP-39b的大氣中檢測到二氧化碳，這是第一次在系外行星上檢測到這種氣體。
在行星大氣中發現二氧化碳是探測地球以外生命的基石，混合着二氧化碳、甲烷以及水蒸氣的大氣，這可能是生命産生的溫床。不過天文學家并不期望WASP-39b上能承載生命，畢竟它們距離恒星太近了，但使用韋伯望遠鏡檢測二氧化碳很有價值，可以為未來的發現奠定基礎。
展示一個巨大古老星系團的形成
這個星系團被稱為ElGordo（西班牙語意為“胖子”），是已知最大最熱品質最高的星系團之一。它位于距離地球約70億光年的鳳凰座方向，由數百個互相碰撞和融合的小型星系組成。
韋伯太空望遠鏡回溯了這個星系團形成之前的情景，發現它原本是由兩個更小更密集更快速運動的原始星系團組成。這兩個原始星系團在約100億年前發生了劇烈碰撞，并釋放出巨大能量和物質。研究這個過程，可以幫助人們了解暗物質和暗能量對宇宙結構形成和演化的影響。
首次拍攝系外行星直接圖像
2022年9月2日，韋伯空間望遠鏡拍攝的第一張系外行星圖像公布。這顆系外行星的編号為“HIP 65426 b”，是一顆不宜居住的氣态巨行星，品質是木星的6到12倍，年齡在1500萬年到2000萬年之間，比地球年輕得多。它位于距離地球41光年的八角星座，圍繞一顆比太陽亮三倍的恒星“HIP 65426”運作。
HIP 65426 b在四個不同的紅外光帶中的樣子。
韋伯太空望遠鏡利用了一種叫做冠狀儀的技術，可以遮擋掉恒星的強光，進而觀測到行星的微弱信号。這是人類曆史上第一次直接看到一個系外世界的真面目，它拍攝的是一顆系外行星的“證件照”，這是首次拍攝系外行星的圖像。
第一次拍攝完整清晰的海王星環
2022年9月21日，美國宇航局釋出了多張圖像，清晰展示了海王星漂亮的星環。
海王星是太陽系中最遠的行星，與天王星一起被稱為“冰巨星”，内部由比氣态巨星木星和土星更密集的化學物質組成。
海王星在1989年“旅行者2号”探測器拍攝的照片（左），2021年哈勃太空望遠鏡拍攝的圖像（中），最新的照片（右）
1989年NASA的“旅行者2号”探測器在離開太陽系的途中曾飛過海王星，此後再也沒有航天器造訪過它。在哈勃太空望遠鏡以前拍攝的圖像中，海王星看起來是深藍色的，因為它的大氣層中有甲烷。然而，韋伯捕捉到的近紅外波長顯示，這顆行星是灰白色的，表面有冰冷的雲層在流動。
歐洲航天局的專家指出，觀察海王星這樣的冰巨星，可以確定人們對其他冰巨星進行重點研究的能力。天文學家正在宇宙中尋找與地球類似的其他行星，在此過程中，他們發現海王星和天王星這樣的冰巨星是銀河系中最常見的。
發現宇宙中可能是最早的星系
2022年11月，美國官方宣布，韋伯太空望遠鏡發現了宇宙大爆炸後最早形成的星系之一，該星系出現于宇宙誕生後的3.5億年。這一發現可能會改變天文學家對于宇宙早期星系和恒星形成的了解。
NASA釋出的兩個古老星系照片，編号2為GLASS-z12星系。
據悉，該星系形成于宇宙誕生後的3.5億年，成為目前為止人類發現的宇宙中最早星系。韋伯望遠鏡曾在去年夏天發現一顆形成于宇宙大爆炸後4.5億年的星系，而GLASS-z12星系的發現再次重新整理該紀錄。這兩個星系的發現可能意味着在遙遠的宇宙中，還有其他更多星系等待被發現。
專家介紹，研究結果表示，宇宙大爆炸發生在138億年前，而銀河系可能在宇宙大爆炸1億年後就開始出現。此次發現導緻早期星系形成的時間線出現偏移，挑戰了過去天文學家關于宇宙中第一個星系如何以及何時出現的理論。
研究團隊成員阿德裡亞諾·豐塔納提到，從目前的觀測資料來看，GLASS-z12的星系似乎特别缺乏重元素，其中甚至可能存在星族III恒星。美國加州大學聖克魯茲分校研究員加斯·伊林沃思解釋，長期以來的理論認為，星族III恒星是宇宙大爆炸後誕生的第一批恒星，這些極熱的恒星隻由氫和氦組成，不包括其他重元素。人們尚未在已知宇宙中找到過這樣的恒星。
韋伯望遠鏡拍下的那些驚豔照片
韋伯望遠鏡升空開始工作已有一年，美國航天局NASA陸續公布了大量韋伯拍攝的令人驚豔的照片，展示了令人迷醉的太空場景。
今年7月，NASA公布了一張照片，以此來紀念該裝置成功運作一周年。這就是蛇夫座星雲複合體，它是離地球最近的恒星形成區域，顯示了390光年外，蛇夫座恒星形成區域中的50顆新生恒星，它們的品質都與太陽相似。NASA官網稱，這是一個相對較小、安靜的恒星“事先串通的人所”。
首張深場宇宙紅外全彩圖像。該圖像顯示了46億年前出現的星系團SMACS0723。
船底座大星雲。位于南天星空，是銀河系中的一個恒星形成區，新生的恒星和它們組成的星團被包裹在大量的氣體和塵埃中間。照片中的很多星點，都是正在誕生中的恒星。
南天環狀星雲。
史蒂芬五重星系。包含4個星系組成的星系群，距離地球約3億光年。
鷹狀星雲，是天空中一個著名的區域，通常被稱為“創造之柱”。韋伯望遠鏡拍攝的圖像顯示了由氣體和塵埃組成的黑暗柱，這些氣體和塵埃包裹着剛剛形成的幾顆尚存的新星。
IC5332，銀河系的所謂“骨骼”在其輝煌的光環中首次出現。距離地球2900萬光年，寬66000光年，大約是我們銀河系的三分之一。
韋伯太空望遠鏡用兩個濾鏡F212N（橙色）和F335M（青色）合成的木星系統的圖像。
新聞背景
韋伯太空望遠鏡是一架紅外線太空望遠鏡，由美國、歐洲和加拿大三方合作建造，經曆二十多年的研制，于2021年12月25日成功發射升空。
它是哈勃太空望遠鏡和史匹哲太空望遠鏡的後繼者，但比它們更先進，更敏感，更大。它的主鏡直徑達到6.5米，比哈勃的2.4米大得多。它位于距離地球約150萬公裡的拉格朗日點L2，這樣可以避免地球和太陽的幹擾。
韋伯太空望遠鏡。
韋伯太空望遠鏡的主鏡是由18片金光閃閃的六邊形铍鏡組成的，铍是一種輕而硬的金屬，能夠在極低溫度下保持穩定。每片鏡片都有一個小電機，可以微調角度，使它們能夠完美地對準和協調；其次，它有一個巨大的遮陽帆，可以将溫度降低到零下233攝氏度；最後，它有四個先進的科學儀器，可以觀測不同波長的紅外光。其中一個儀器還有一個液氦制冷系統，可以将溫度降低到零下266攝氏度。
韋伯太空望遠鏡的工作環境極其惡劣和危險。它位于距離地球約150萬公裡的拉格朗日點L2處，這裡沒有地球的保護，暴露在太陽和宇宙射線的強烈輻射下。為了保證望遠鏡的低溫工作狀态，它需要使用巨大的隔熱罩來遮擋陽光，并使用液氦等制冷劑來降低溫度。這些隔熱罩和制冷劑都是有限的資源，一旦耗盡或者損壞，無法補充或者修複。此外，由于距離過遠，地面控制中心與望遠鏡之間的通信延遲達到了10秒左右，這意味着如果發生任何緊急情況，地面控制中心無法及時做出反應或者幹預。
上遊新聞據國際線上、澎湃新聞、北青網、參考消息網、潇湘晨報綜合 圖檔均據NASA網站