截至11月8日，人类已确认存在3837颗系外行星——考虑到在本世纪初这个数字还不到500颗，这是一个非凡的成就。不幸的是，大多数行星距离我们数百甚至数千光年，我们短期内几乎不可能直接研究这些世界。但有少数几颗离我们更近——包括一颗距离我们仅六光年的冰冻的“超级地球”，最近利用一种新的技术追踪和识别我们邻近区域的系外行星，才得以发现。
在一个周三发表在《自然》杂志上的论文中，一个国际天文学家团队报告称发现了一颗围绕巴纳德星运行的新系外行星。巴纳德星是距离地球第二近的邻近恒星系统（仅次于半人马座阿尔法三星系统），并且长期以来被认为没有任何行星。这颗行星被命名为巴纳德星b（或GJ 699 b），质量是地球的3.2倍，围绕巴纳德星运行的轨道周期为233天。
它也是一个冰封的地狱，远离其母星，并且几乎不可能接收到有意义的光线。该论文的作者猜测其平均温度约为令人发指的零下238华氏度。这比地球上记录到的最冷温度还要低100多度。
“我认为称这颗行星可能宜居有些牵强，”约翰娜·泰斯克（Johanna Teske）说，她是华盛顿特区卡内基科学研究所的研究员，也是这篇新论文的合著者。“它太冷了，表面无法存在液态水，而液态水基本上是宜居带的定义，”宜居带是恒星周围的轨道区域，其温度足以使液态水存在。液态水通常被认为是生命进化，至少是我们所知生命的必需成分。
这有点令人沮丧，但它并没有玷污巴纳德星b发现的重要性，这项发现已经酝酿了好几年。
“在2015年之前，数据中就已经出现了一个信号的迹象，在那之后，启动了更密集的观测活动来确认这个信号，”泰斯克说。一项主要的努力是最终解析这些信号的来源，即比邻星b（Proxima b）的发现。比邻星b是距离地球最近的系外行星，并且可能实际上适合生命居住，尽管近年来这种可能性已经变得渺茫。“基于开普勒任务的结果，我们现在认为许多恒星可能拥有小型行星。那么，为什么不去看看离我们最近的恒星呢？”
保罗·巴特勒（Paul Butler），另一位参与这项研究的卡内基研究所研究员，称巴纳德星是行星搜寻的“白色鲸鱼”。“在过去的100年里，天文学家寻找太阳系外行星的唯一技术是天体测量技术，”即研究者观察主星相对于背景星在天空中移动的平面上是否会摇晃。这项新研究超越了天体测量技术的局限，并让我们得以一窥系外行星搜寻者未来如何发现更多类地行星。
对巴纳德星b的调查受到了一些挑战的阻碍，特别是行星的长轨道周期（这使得基于恒星过境的观测更加困难），以及天体信号的幅度很小。研究团队需要积累大量数据来分离和研究信号，最终投入了20多年的数据，这些数据是由七种不同的仪器收集的。总而言之，这是找到系外行星所使用过的最大数据集之一，也是该团队对巴纳德星b是行星有99%以上信心的原因之一。“这项研究真正令人印象深刻的部分在于数据的数量和高质量，”泰斯克说。
他们使用所谓的径向速度技术发现了巴纳德星b，该技术通过恒星和行星在轨道运行时因引力作用产生的引力来检测和分析其摆动。尽管这种技术以前曾被广泛用于寻找数百颗其他系外行星，但它从未被用于寻找如此小且远离其恒星的行星。
那么这颗行星本身呢？不幸的是，除了它存在之外，我们对巴纳德星b仍然知之甚少。“我们不知道巴纳德星b是否有大气层，甚至不知道它的平均成分，”泰斯克说。它与母星的距离也使其不太可能支持生命——至少是我们所知的生命。
不过，这种神秘性是相互的，也可能是保留一丝外星希望的原因。“有可能其表面会稍微温暖一些，并可能存在某些分子的液态形式，例如甲烷，”泰斯克说。“而且我们知道太阳系中有一些被厚厚冰层覆盖，但底下却有液态海洋的卫星，”比如木卫二和土卫二。巴纳德星本身是一颗古老的红矮星，活动性不强，这意味着不必担心它会用过多的恒星辐射轰击附近的行星。虽然它是一颗超级地球，但它仍然在我们认为可能支持生命的行星质量范围内。这一切都是猜测，但巴纳德星b上的宜居前景并未完全丧失。
泰斯克、巴特勒等人将继续研究巴纳德星b，并特别有兴趣利用这颗新的系外行星作为测试下一代仪器（如NASA即将推出的詹姆斯·韦伯太空望远镜）的目标，该望远镜实际上可以评估是否存在大气层。“这类观测还需要数年时间，”泰斯克说。“但就我个人而言，我仍然是一名‘职业生涯早期’的天文学家。我可以保持耐心。”
