天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)另一顆圍繞比鄰星運行的系外行星，其研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《科學(xué)進展》期刊上。如果得到證實，這將是第二顆被發(fā)現(xiàn)繞比鄰星運行的系外行星。2016年天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆圍繞比鄰星(PC)運行的行星，這在當(dāng)時是一個大新聞，比鄰星是距離我們太陽最近的恒星。

這顆名為比鄰星b的行星可能適合人類居住，當(dāng)時有人猜測，我們可能會在短短幾十年內(nèi)將機器人探險器送到那里。

第二顆行星的發(fā)現(xiàn)，盡管它可能離比鄰星太遠，沒有液態(tài)水，但這增強了人們對比鄰星系統(tǒng)的興趣。這顆名為比鄰星c的新行星，需要后續(xù)的觀測才能確認(rèn)它是一顆行星。半人馬座比鄰星的變化表明存在另一顆行星，但研究人員也表示：目前所擁有的數(shù)據(jù)不能用任何恒星活動本身來解釋。由于它距離恒星很近，而且與恒星有角分離，因此它是用下一代望遠鏡進行后續(xù)觀測的首選（甚至成像）。比鄰星c的質(zhì)量大約是海王星的一半，其軌道大約是地球的1.5倍。

如果沒有大氣，比鄰星c的溫度大約是零下200攝氏度。半人馬座比鄰星在過去幾年里經(jīng)歷了嚴(yán)格的天文學(xué)審查，這排除了該恒星在0.8到5+天文單位之間存在任何木星大小行星的可能性。但發(fā)現(xiàn)比鄰星c仍然令人驚訝，因為比鄰星C的存在挑戰(zhàn)了我們關(guān)于超級地球如何形成和演化的模型。這項研究的主要作者是INAF天體物理天文臺的馬里奧·達馬索說：這顆低質(zhì)量行星，在1.5AU的距離繞著比鄰星旋轉(zhuǎn)；將顯示行星存在的數(shù)據(jù)與顯示主星恒星活動的數(shù)據(jù)分開是多么困難。

就像我們的太陽一樣，比鄰星也有由強磁場活動區(qū)引起的斑點，這些區(qū)域在不同時間尺度上移動和離開視線，強度發(fā)生變化。在搜索任何行星信號時，這些特征都需要考慮。盡管恒星活動與數(shù)據(jù)不符，但發(fā)現(xiàn)者在后續(xù)觀測可以確認(rèn)或否認(rèn)比鄰星c的存在，并明確排除恒星活動之前，仍持謹(jǐn)慎態(tài)度。這顆新候選系外行星的發(fā)現(xiàn)包含在這篇新研究論文中，但歷史可以追溯到幾年前。多個科學(xué)家團隊已經(jīng)在比鄰星群中搜尋系外行星，大部分研究工作依賴于徑向速度數(shù)據(jù)。

特別是來自ESO的HARPS（高精度徑向速度行星搜索器）的數(shù)據(jù)。通過一次又一次的研究，天文學(xué)家已經(jīng)排除了比鄰星在特定AU范圍內(nèi)某些質(zhì)量范圍行星的存在。1999年的一項研究排除了任何超過1700AU行星的存在，因為比鄰星本身圍繞著半人馬座阿爾法星AB運行。2019年的一項研究將距離比鄰星10AU內(nèi)任何行星的木星質(zhì)量上限設(shè)定為0.3木星質(zhì)量。這項研究排除了木星質(zhì)量范圍在10到50AU之間、質(zhì)量在0.3到8個質(zhì)量范圍內(nèi)行星的存在，其他研究則施加了更多的限制。

突破攝星計劃

但是天文學(xué)家也知道紅矮星比其他類型恒星擁有更多的小行星，所以他們繼續(xù)找。我們真的能把宇宙飛船送到那里嗎？突破攝星計劃(BSI)認(rèn)為他們可以向半人馬座比鄰星發(fā)送一艘微型宇宙飛船。當(dāng)半人馬座b系外行星在2016年被發(fā)現(xiàn)時，突破攝星計劃開始工作。他們認(rèn)為，可以將一艘?guī)в邢鄼C的納米宇宙飛船送到離比鄰星b，并返回比用任何望遠鏡都能實現(xiàn)的更詳細的圖像，應(yīng)該能夠返回顯示大陸和海洋的圖像。

突破攝星計劃表示：要達到與地球軌道上的太空望遠鏡相當(dāng)?shù)姆直媛剩h鏡的直徑必須超過300公里。但是，即使比鄰星在天文學(xué)上是“接近”的，它仍然是一個巨大的距離。在4.2光年之外，以20%的光速(大約每小時2.16億公里)飛馳，仍然需要幾十年的時間才能到達那里。目前，最快的航天器是美國宇航局帕克太陽探測器，其最高時速將才僅為692000公里/小時。但我們能否在那里得到一艘宇宙飛船只是故事的一部分。

由于距離太陽系很近，半人馬座比鄰星系統(tǒng)是了解其他太陽系的一個可觀測實驗室。它的存在和接近可能會刺激更詳細地研究它和其他系統(tǒng)所需的進一步技術(shù)發(fā)展。最終，發(fā)現(xiàn)比鄰星發(fā)出的多重信號表明，行星比恒星更常見。比鄰星代表著一個很好的位置，可以用來了解最近的系外行星，并開發(fā)新技術(shù)來更好地理解我們生活的宇宙。比鄰星c的存在，對行星形成模型來說是有問題的，或者至少是意義重大的。在徑向速度探測到圍繞低質(zhì)量恒星的超地球行星中，比鄰星的周期最長，質(zhì)量最小。

這也將是比原始行星盤中雪線距離母星最遠的距離，雪線可能在0.15AU。由于某種不穩(wěn)定性，比鄰星c不太可能從離恒星較近的初始位置被踢出去，因為比鄰星c的軌道與圓形軌道一致，而且在較短的軌道距離上沒有更大質(zhì)量的行星。在研究論文中，研究作者表示：雪線以外的超級地球形成挑戰(zhàn)了形成模型，根據(jù)該模型，雪線是超級地球吸積的甜蜜點，因為該位置積累了冰固體。比鄰星是一顆紅矮星，或稱M矮星，距離太陽大約4.2光年，是我們最近的鄰居。

博科園｜文：Evan Gough/Universe Today

參考期刊《科學(xué)進展》

DOI: 10.1126/sciadv.aax7467

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