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    在“安静”恒星周围发现最近的潜在宜居行星

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      【博科园-科学科普】2016年8月欧洲南方天文台(ESO)宣布在附近的比邻星(Proxima Centauri)星系附近的宜居带内发现了一颗太阳系外行星(即岩态行星),距离地球只有4.25光年。自然地,这消息引起了人们极大的兴奋。这是在六个月后,一个七行星系统围绕着附近的trappist – 1恒星运行所公布的。

      在“安静”恒星周围发现最近的潜在宜居行星

      概念艺术图显示了温和的行星罗斯128 b,在它红矮星母星在背景中。图片版权:ESO/M. Kornmesser

      系好安全带,因为ESO刚刚宣布在我们的恒星附近有另一个潜在的宜居星球!和Proxima b一样,这颗名为“罗斯128b”的系外行星离我们的太阳系相对较近(10.8光年远),而且在自然界中被认为是温和的。但最重要的是,这颗岩态行星的额外好处是绕着一颗安静的红矮星旋转,这增加了它适宜居住的可能性。

      这篇题为《一个安静的M小矮人在3.4 parsecs》的发现论文最近由ESO出版。“发现小组”由格勒诺布尔大学阿尔佩斯大学的Xavier Bonfils领导,成员包括日内瓦天文台、国家科学技术研究委员会(CONICET)、布宜诺斯艾利斯大学、拉古纳大学、卡纳利亚斯大学(IAC)和波尔图大学。

      在“安静”恒星周围发现最近的潜在宜居行星

      概念艺术图显示了温和的行星罗斯128 b,在它红矮星母星在背景中。图片版权:ESO/M. Kornmesser

      这一发现是利用ESO的高精度径向速度行星搜索器(HARPS)发现的,位于智利的La Silla天文台。这个天文台依靠测量恒星的多普勒频移来确定它是否来回移动,这表明它有一个行星系统。利用HARPS数据,研究小组确定一颗岩石行星围绕着罗斯128(一颗m型红矮星),距离约为0.05 AU,周期为9.9天。

      尽管它靠近它的主恒星,罗斯128b的辐射只比地球多1.38倍。这是由于像Ross 128这样的红矮星的凉爽而微弱的特性,它的表面温度大约是我们太阳的一半。从这个,发现团队估计,罗斯128 b的平衡温度可能介于-60和20°C -即接近我们在地球上经历的。

      这一发现是基于十多年的HARPS强化监测与先进的数据还原和分析技术的结合。只有HARPS已经表现出如此精确的水平,而且在它开始运作15年后,它仍然是同类中的最佳猎手(观星者)。

      但最令人鼓舞的是,Ross 128是附近恒星“最安静”的,也是一颗系外行星的家。与其他类型的恒星相比,m型红矮星的质量特别低,更暗、更冷。它们也是宇宙中最常见的恒星类型,在螺旋星系中占70%,椭圆星系中超过90%的恒星。

      不幸的是,与其他恒星相比,它们也有变化和不稳定,这意味着它们经历了普通的爆炸。这意味着任何环绕它们的行星都会周期性地受到致命的紫外线和x射线辐射。相比之下,罗斯128号要安静得多,这意味着它在耀斑活动的过程中经验更少,而且随着时间的推移,围绕它的行星暴露在更少的辐射中。

      这意味着,相对于比邻星b或位于trappist – 1的宜居带内的行星,罗斯128b更有可能保留大气和支持生命。对于那些正在寻找m型恒星周围系外行星的人——或者是认为红矮星是找到适宜居住的星球的最佳选择——这一最新发现似乎证实了他们正在寻找合适的地点!

      正如所指出的,红矮星是宇宙中最常见的,近年来许多岩态行星(有时甚至是多行星系统)都被发现绕着这些恒星运行。与它们的自然寿命相结合——它们可以保持在其主要的序列阶段长达10万亿年——红矮星已经可以理解成为外行星猎人的一个很受欢迎的目标。

      事实上,主要作者Xavier Bonfils为这个原因命名了他们的HARPS程序“幸福捷径”。正如他和他的同事们所指出:在更小的、更暗的m型恒星周围,探测到小的酷行星比与太阳更相似的恒星要容易得多。

      然而科学界的许多人仍然对这些行星可能适合居住的可能性持怀疑态度(同样,由于它们的多变性质)。但最近的这一发现,以及最近的一项研究表明,那些围绕着红矮星运行的带潮的行星如何能够控制它们的大气层,这是另一个可能的迹象,表明这些恐惧可能是毫无根据的。

      罗斯128b距离地球约11光年,是目前太阳系中第二颗最接近太阳的行星。然而,罗斯128号正慢慢向我们靠近,并将在大约79000年的时间里成为我们最近的恒星邻居。在这一点上Ross 128b将取代Proxima b成为离地球最近的外行星。

      当然,关于这颗最新的系外行星还有很多有待发现的地方。虽然发现团队认为罗斯128b是一颗基于其轨道的温带行星,但它仍然不确定它是否存在于恒星的宜居带内、更远的地方。然而预计进一步的研究将进一步揭示这个和其他有关这个潜在宜居世界的问题。

      天文学家们还预测,未来几年将会发现更多的太阳系外行星,未来的调查将能够更多地确定它们的大气、成分和化学物质。像詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)和ESO的超大望远镜(ELT)这样的仪器预计将扮演重要的角色。

      这些仪器和其他仪器不仅能帮助发现更多的外行星候选者,而且还将用于寻找行星大气中的生物特征(如氧气、氮、水蒸气等)。Bonfils得出结论:ESO的新设施将首先在建造地球质量行星的人口普查中发挥关键作用。特别是HARPS的红外臂NIRPS,将提高我们观测红矮星的效率,而红矮星的大部分辐射都是在红外线中发射的。然后它将提供观察和描述这些行星的大部分特征的机会。

      在这个节骨眼上,外行星发现的过程正在超越探测,进入了表征和详细研究的过程。即便如此仍能在检测领域取得突破性的发现,这是件好事。在未来的几年里,我们可能会从寻找地球2.0转变到一个我们正在积极研究多个领域的时刻!


      知识:科学无国界,博科园-科学科普

      参考:ESO

      作者:Matt Williams

      来自:Universe Today

      编译:中子星

      审校:博科园

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