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发现宜居行星!就在离太阳系最近的地方!

时间:2019-03-22|栏目: 天文 • 物理 |点击:5

    发现宜居行星!就在离太阳系最近的地方!

    根据今天刚刚发表在Nature上的论文报道,科学家在离太阳最近的恒星——比邻星(Proxima Centauri)周围发现了一个与地球大小相当的行星,且其与恒星的距离恰好能容许液态水的存在。这一发现可谓满足了科幻作家长久以来的梦想:一个很可能适宜生命居住的行星,而且离地球足够近,人类完全可以向其发射探测器,甚至载人飞船。

    “我们已经开始在它上面搜寻生命了。”伦敦大学玛丽皇后学院的天文学家、该发现的团队负责人Guillem Anglada-Escudé说。

    人类探索这一行星的首个机会,可能是霍金最近宣布的“突破摄星计划”(Breakthrough Starshot initiative),它将在未来的几十年间建造数千个邮票大小的纳米小型太空飞船,用激光推动,速度可达光速的20%。如果计划顺利,它们可以在20年的时间里跨越1.3秒差距的距离,从地球到达比邻星。

    新发现的比邻星行星的质量至少有地球的1.3倍,比邻星本身是一颗红矮星,比太阳小很多,也暗很多,公转周期是11.2天。“不管是恒星还是行星的条件都太好了,这完全就是我们最想看到的,简直激动人心。”美国哥伦比亚大学的天文学家David Kipping说。

    此前的研究已经暗示,比邻星周围可能存在着一个行星。从2000年开始,位于智利的欧洲南方天文台(ESO)就开始利用光谱仪搜寻(可能存在的)行星对恒星的引力拖曳导致的星光波长变化,而结果表明,该恒星每11.2天就会出现固定的变化。然而,天文学家无法判定这个信号到底是来自行星的轨道运动,还是恒星本身的另一种活动,如耀斑等。

    “这次很可能是真的”

    2016年1月,Anglada-Escudé和同事发起了攻坚行动,以确定这颗行星到底存不存在。获得了ESO的批准和支持后,他们从1月19日到3月31日,每天晚上用另一台望远镜的行星搜寻设备观察天空。在收集到10次确凿的证据以后,他们结束了观测。

    该研究团队把这个研究项目叫做“暗淡红点”计划(1990年“旅行者”1号在远处拍摄的那张著名的地球照片被称为“暗淡蓝点”,因此得名),由于比邻星是个红矮星,它的行星看起来也会是红色或者橘色的,或许沐浴在像地球上的夕照一样的光辉中。

    尽管该行星的位置容许液态水存在,但可能还有其他的因素使它无法居住,如潮汐锁定——即该行星总是以同样的一面面对着恒星(就像月球对地球一样),这会导致面向恒星的半球酷热难当,而另一个半球则极为寒冷;此外,比邻星是个活跃的恒星,它的耀斑活动也可能会时常向行星发射致命的X射线;况且,科学家还不清楚该行星是否拥有能孕育生命的保护性大气层。

    比邻星处于半人马座α三星系统。2012年,一篇Nature的论文报道该三星系统中的另一个恒星,半人马座α B2拥有一个与地球质量相当的行星,但后来这一发现被否定了。但系外行星专家表示,比邻星的这颗行星很可能确实存在。

    德国图林根国家天文台的天文学家Artie Hatzes表示:“大家都管我叫’怀疑先生’(Mr Scaptical),因为我经常怀疑很多发现的真实性。不过这次我认为,比邻星的这颗行星很可能是真的。”

    下一步计划

    Anglada-Escudé表示,新的观测和早至2000年的旧观测数据一道,支持了这一发现的真实性。“它已经出现在那里很久了,相位和运动幅度也很规律,”团队另一位成员,得克萨斯大学奥斯丁分校的Michael Endl说,“这是一个行星存在的明显信号。”数据甚至表明,比邻星甚至可能还存在着第二个行星,周期在100天到400天之间。

    研究者现在希望知道的是,从地球的方向能不能看到比邻星的行星经过比邻星表面。虽然概率比较低,但如果能观察到这种“凌星”现象,就能观察到该行星的细节,如它是否有大气层等等。Kipping领导的一个团队也在独立地寻找比邻星表面是否有行星越过的痕迹,他们正在紧张地搜寻任何可能存在的信号。

    宾夕法尼亚州立大学大学城分校的天体物理学家Steinn Sigurdsson认为,发现比邻星的行星,正符合了科学家最近对矮行星附近的小型行星日益增长的兴趣。NASA的开普勒空间望远镜已经表明,这类恒星周围经常出现岩质行星,而它们本身也是银河系中数量最多的恒星。“这一发现,完全证实了这一策略的正确性。”他说。

    比邻星行星的发现,或许标志着行星研究一项全新策略的诞生。“它给了我们一个目标和重心,来建造下一代望远镜,甚至以后能够发送航天器去探测,”Kipping说,“为了将系外行星研究带入下一个阶段,这一发现来得正是时候。”

    原文链接:

    https://www.nature.com/news/earth-sized-planet-around-nearby-star-is-astronomy-dream-come-true-1.20445

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