

与地球最近的系外行星(距离地球最近的系外行星)会是什么样子?研究人员表示,它可能从弹珠般的星球到覆盖着海洋、一半是水的星球都有可能。
今年 8 月,天文学家们透露,太阳系最近的恒星系统——半人马座阿尔法星,拥有一颗质量大约是地球 1.3 倍的行星。半人马座阿尔法星包含三颗恒星——半人马座阿尔法星 A、半人马座阿尔法星 B,以及一颗名为比邻星(Proxima Centauri)的小红矮星——而这颗新发现的行星似乎就栖息在比邻星的轨道上。
这颗被命名为 Proxima b 的系外行星,其绕比邻星运行的轨道距离比水星到太阳的距离还要近十分之一。然而,由于这颗红矮星比太阳暗 600 多倍,Proxima b 可能实际上位于其恒星的宜居带内,即恒星周围足够温暖,行星表面可以拥有液态水——从而可能孕育我们所知的生命。
然而,关于 Proxima b 的许多未知细节之一就是它的直径。这意味着天文学家无法计算出它的密度,进而也无法确定这颗系外行星的构成。
尽管如此,科学家们仍可以进行推测。基于 Proxima b 的质量,法国马赛天体物理实验室的天体物理学家 Bastien Brugger 和他的同事们,模拟了在各种潜在成分下,它的尺寸和结构可能是什么样子。Brugger 说:“即使我们不知道这颗行星的半径,我们仍然可以尝试了解这颗行星可能的样子。”
如果 Proxima b 是一颗像水星一样坚硬的弹珠状行星,它的尺寸将比地球小约 6%。这种致密的、完全干燥的行星版本将由一个占据行星质量约三分之二的金属核心组成,外部包裹着一层岩石外壳。
另一方面,如果 Proxima b 像土星最大的卫星泰坦那样,一半是水冰,那么它的大小将比地球大约 40%。在这种情况下,这颗行星将完全被大约 120 英里深的海洋覆盖。在这个全球性海洋下,压力将非常大,以至于水会变成一层高压冰,位于岩石地幔和金属核心之上。
这些发现假设半人马座星系的元素丰度与太阳系相似,但不能保证情况就是如此,SETI 研究所(位于加利福尼亚州山景城)的系外行星研究组主席、行星天文学家 Franck Marchis 表示,他并未参与这项研究。Brugger 同意这一观点,并指出未来对比邻星元素丰度的观测,可以改进他们的模型,并帮助确定哪种版本的 Proxima b 可能性更大。
而且谁知道呢,“通过突破摄星(Breakthrough Starshot)项目,也许在 20 到 40 年后,我们就能看到 Proxima b 的照片,准确地告诉我们它是什么样子,”Brugger 说。
科学家们于 10 月 17 日在加利福尼亚州帕萨迪纳举行的美国天文学会行星科学分会和欧洲行星科学大会的会议上,详细介绍了他们的研究成果。