针对“半人马座比邻星b”的生命搜寻行动即将开始

欧洲南方天文台在距离太阳最近的恒星周围发现一颗位于宜居带的类地行星。

艺术家描绘的“比邻星b”行星表面景象。左侧远处如同太阳的是“半人马座比邻星”,“半人马座比邻星”右上方是“半人马座阿尔法AB”双星系统。后三者组成了一个三星系统。欧洲南方天文台

距地球4光年的“半人马座比邻星”,是离我们最近的恒星。它是一颗红矮星,非常昏暗,肉眼无法看到。它同时也是一个三星系统的成员,围绕着一对双星——“半人马座阿尔法AB”运行。而后者要比它明亮得多。

欧洲南方天文台用安装在智利拉西拉天文台3.6米望远镜上的HARPS光谱仪,协同全球其它望远镜,在今年上半年对这颗恒星进行了定期观测。这就是所谓的“黯淡红点”行动。一个由伦敦玛丽皇后大学Guillem Anglada-Escudé领导的天文学家小组,试图通过观测恒星在引力拖拽下产生的细微前后摆动,来寻找可能存在的行星。

“半人马座阿尔法AB”(左上)、“半人马座比邻星”(右下)以及它们周边天区。欧洲南方天文台

这是个公众十分感兴趣的课题。因此,从一月中旬到四月间的研究进程,都在该计划设立的网站和社交媒体上进行了披露。来自全球各地的专家为此奉献了大量的报告和文献。

Guillem Anglada-Escudé在解释这次搜寻行动的背景时说:“早在2013年就曾发现过有行星存在的迹象,但那时的检测结果不可靠。于是我们便付出了非常大的努力,在欧洲南方天文台等机构的帮助下,进行了更深入的观测。‘黯淡红点’行动筹划了大约两年。”

“黯淡红点”行动获得的数据,和欧洲南方天文台等机构以往所取得的观测结果,清晰地向人们展示了一个委实能够让人激动的结果。“半人马座比邻星”正以每小时5千米——大约相当于一个人步行的速度——在面朝和背对着地球的方向上前后摆动。其径向速度在以11.2个地球日为周期发生规律性变化。针对微小多普勒红移效应所进行的精心分析结果表明,在距“半人马座比邻星”700万千米——大约只有地日距离5%的地方,存在着一颗质量至少为地球1.3倍的行星。

艺术家描绘的“比邻星b”,左侧远处如同太阳的是“半人马座比邻星”和“半人马座阿尔法AB”(较小的两个光点)。欧洲南方天文台

Guillem Anglada-Escudé在评论最后几个月的工作时说:“‘黯淡红点’行动中的60个夜晚,我每天都在核查信号的连续性。前10天让人充满希望,前20天一如既往地让人充满希望,到了第30天,结果就变得相当明确。于是我们开始起草论文!”

像“半人马座比邻星”这样的红矮星是一种活跃的恒星,变化多端,因此会产生迷惑性,让人误以为那里存在行星。为了排除误判的可能,科研小组利用智利阿塔卡马圣佩德罗天文台的ASH2望远镜,和拉斯康布雷斯天文台的望远镜网络,对这颗恒星的亮度变化进行了十分谨慎的监视。在最终的分析过程中排除了恒星亮度增加时获得的迳向速度数据。虽然“比邻星b”和“半人马座比邻星”的距离,比太阳系的水星和太阳的距离还要近,但它的主星比太阳要黯淡得多,因此它恰好处在环绕这颗恒星的宜居带内,其表面有存在液态水的可能。不过尽管如此,“比邻星b”表面仍会受到“半人马座比邻星”产生的紫外线辐射和X射线耀斑的巨大影响——这种影响,要比地球从太阳那里经受的强烈得多。

地球天空中太阳(左下),和“比邻星b”天空中“半人马座比邻星”(右)视直径(也就是它们在天空中看上去的大小)之比较。欧洲南方天文台

有两篇论文对“比邻星b”的宜居性和气候作了分别探讨。它们的结论是,不能排除这颗行星上存在液态水的可能。这些液态水如果存在,很可能分布在其能够被阳光照射到的地区。要么在其面朝恒星的一侧(假如它被潮汐锁定,处于同步自转),要么在其热带(假如它处于3:2共振自转)。独特的自转模式,主星产生的强烈辐射,加上这颗行星的演化史,使得“比邻星b”的气候和地球相当不同,在它表面,不太可能有季节的交替。

这一发现,势必会引发一波热潮,人们势必会运用现有设备和下一代巨型望远镜——如欧洲极大望远镜来作进一步观测。“比邻星b”将成为人类在宇宙中寻找地外生命的首要目标。事实上,“半人马座阿尔法”已经是人类第一个想要造访的恒星系统(霍金的“摄星计划”)。

Guillem Anglada-Escudé(左二)在新闻发布会上和其他科学家的合影。欧洲南方天文台

Guillem Anglada-Escudé总结道:“人们已经发现了许多系外行星,人们还将发现更多的系外行星,而找到一颗和地球相似的行星,是我们每个人在有生之年所能够体验到的一种成就。很多人的故事和努力会因这一发现而交汇在一起。而这样的成果也是对他们的褒奖。针对‘比邻星b’的生命搜寻行动就要开始……”

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注

*

*

code