我们最近的邻居恒星在其宜居带内拥有一颗岩石、与地球大小相似的行星

现在要弄清楚它是否含有液态水。或者大气层。
Proxima b, one of 5,000 confirmed exoplanets.
艺术家描绘的围绕红矮星比邻星(离太阳系最近的恒星)运行的系外行星比邻星 b。ESO/M. Kornmesser

嘿,邻居!随着我们太阳系附近一颗岩石、地球大小的行星的出现,我们孤独的天空变得不再那么孤独了。

在今天发表在《自然》杂志上的一篇论文中,研究人员宣布了一个令人兴奋的消息:他们已经确认发现了一颗大小约为地球 1.3 倍的行星,它围绕着距离我们 4.2 光年的红矮星比邻星运行。

研究人员通过长时间仔细观测这颗恒星进行了这项观测。他们发现,每隔 11.2 天,恒星的光线就会发生极其微小的变化,这种变化被称为多普勒效应,在此期间,恒星似乎会轻微地向地球移动,然后又轻微地远离地球。这种摆动表明存在一颗行星。

多年来,研究人员一直在比邻星寻找系外行星,但确认它是一颗行星而不是其他干扰(例如比邻星上的太阳黑子,从我们地球上的视角看可能很相似)花了很长时间。

“一旦我们确定这种摆动不是由恒星黑子引起的,我们就知道一定有一颗行星运行在一个可能存在水的区域内,这真的令人兴奋。如果进一步研究得出结论,其大气条件适合生命生存,这可以说是我们将做出的最重要的科学发现之一,”论文合著者约翰·巴恩斯说。

“它不仅是我们太阳系最近的行星,也是我们太阳系外将要发现的最近的行星,”天体物理学家、论文作者之一的安斯加尔·赖纳斯在周二的新闻发布会上说。

但它不仅在距离和大小上离我们很近,这也不是这个发现唯一令人兴奋的地方。研究人员还指出,这颗行星运行的区域可能被认为是宜居的。如果比邻星 b 能够维持大气层和液态水,它可能适宜生命生存。

没有保证这颗行星拥有大气层或水。比邻星 b 以 11.2 天为周期,在距离比邻星 466 万英里(约占地球与太阳之间距离的 5%)处运行。相比之下,水星绕太阳的平均距离为 3598 万英里。

如果比邻星与太阳一样,那么它们之间的近距离足以烤焦这颗行星的表面。但比邻星是一颗暗淡得多、小得多的恒星。在不到 500 万英里的距离上,研究人员估计这颗行星接收到的辐射量约为地球接收量的 65%。如果没有大气层,比邻星 b 的温度将约为零下 40 摄氏度。

这真的很冷,但如果地球没有大气层,我们的星球将是零下 20 摄氏度。所以,我们不能说什么。这个距离足够近,如果这颗行星能够维持大气层,它就有可能支持液态水。这是假设这颗行星形成时,其原行星中的水没有在早期太阳系中蒸发掉,或者它在生命后期由彗星带来了水。

如果你注意到有很多“如果”,那是因为我们这位新邻居还有很多未知之处。虽然计算机模型表明这颗行星可能拥有水、大气层,甚至可以帮助抵挡致命辐射的磁场,但目前还没有任何证据表明存在这些。

A comparison of our Solar System and the Proxima Centauri system.
SO/M. Kornmesser/G. Coleman

即使这颗行星曾经拥有大气层,也不能保证它现在还存在。有可能当比邻星更活跃时,恒星在比邻星 b 发展初期就吹散了它的大气层。在新的数据来自其他观测,甚至未来的望远镜和其他任务来研究比邻星 b 之前,我们都无法了解更多。

前往比邻星拜访可能需要一些时间。虽然它是最近的恒星,但 4.24 光年仍然是一个非常遥远的距离,以我们目前的技术需要数千年才能到达。(尽管亿万富翁尤里·米尔纳认为我们可以在几十年内将微型、激光驱动的宇宙飞船送往那里。)

与此同时,在我们能够开发出曲速引擎或其他能让我们向比邻星 b 发射机器人或载人任务的奇特技术之前,我们将不得不满足于基于望远镜的行星观测,并依靠这些观测和模型来告诉我们更多关于我们最近的邻居到底是什么样子的。

Alpha Centauri AB
Digitized Sky Survey 2 鸣谢:Davide De Martin/Mahdi Zamani
Artist's Concept
艺术家想象的比邻星 b 表面可能的样子。ESO/M. Kornmesser
Observatory
Y. Beletsky (LCO)/ESO/ESA/NASA/M. Zamani
 

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