又一颗类地行星被人类发现。来看看你需要知道的关于比邻星的二三事。
科学新闻界正忙着报道一项令人难以置信的激动人心的发现:一颗质量与地球相当的行星在仅4.2光年远的比邻星轨道(Proxima Centauri)上运行。这一发现被称为“天文学梦想成真”。
图解：比邻星b与其所属的南门二三星系统想像图
“这听起来像我们过去发现系外行星，或绕恒星而不是太阳公转的行星一样震惊。我们目前了解到有近3000颗这样的行星，另外还有2500颗候选行星。那么，是什么让这个被称为比邻星b的发现如此令人兴奋呢?这颗新发现的行星不仅在质量上与地球非常相似（其质量是地球的1.3倍），而且它还在该恒星的宜居带内围绕其主恒星公转。
图解：被认为是类地行星的比邻星b表面想像图。
正如我们之前讨论的，宜居带为恒星与液态水存在的适宜温度之间的距离范围。你可以把适居带想象成围绕主恒星的一个环。离恒星太近的行星温度太高，会导致液态水沸腾，而离恒星太远的行星温度太低，会导致冰冻世界。宜居带内的行星也被称为“适居带”，它们的温度“刚刚好”，因此至少有可能存在液态水。
寻找太阳系外行星的主要动力之一是寻找类似地球上的生命。找到与地球相似的行星是第一步，也是非常重要的一步。
图解：HARPS自2016年1月1日起对比邻星相对于地球接近与远离的径向速度观测三个月的结果。带有黑色误差杠的红点代表每次观测的资料点，蓝色曲线则是资料拟合曲线。径向速度曲线的振幅和周期则可用来推估行星的质量下限。
在此之前，在其母恒星的宜居带已经发现了一些地球大小的行星，包括被称为地球的大表哥开普勒452b的行星。然而，开普勒452b距离地球1400光年之外。这意味着即使以光速的5%飞行——比最快的宇宙飞船还要快得多——在那里的旅程也要花28,000年才能完成。并且这只是单程！
所以，比邻星b的发现如此特别的另一个原因是，它不仅比之前所知的质量与地球相当的行星要近得多，而且实际上它位于离我们太阳系最近的恒星系统中。半人马座比邻星(Proxima Centauri)位于离它4.2光年远的三星系统半人马座阿尔法星系(Alpha Centauri)。
因此，我们能够访问或发送探测器到比邻星b的几率大大高于我们探索太阳系外任何其他行星的几率。忠实的听众可能还记得，“突破星空”(Breakthrough Starshot)项目宣布，计划将以20%光速的地面激光推进的纳米飞行器发射到半人马座阿尔法星系(Alpha Centauri)。因此，我们能够访问或发送探测器到比邻星b的几率大大高于我们探索太阳系外任何其他行星的几率。
那么我们现在应该开始打包行李了吗?未来的人们有可能访问并最终定居比邻星b吗?下面是比邻星b可能还没有准备好迎接游客的五个原因。
1. 我们还不知道比邻星b的主大气层是什么样的。天文学家使用了一种被称为多普勒法的技术来寻找比邻星b。尽管行星的质量通常比它们的主恒星要小得多，但它们在轨道上仍然会对恒星施加引力，这种引力会导致恒星位置发生微小的变化。
在长达11.2个地球日的一年里，半人马座上的季节可能只有几天，因此在那里生活需要相当多的适应。这种摆动可以通过监测一颗恒星长时间的光谱辐射来探测到。以比邻星b为例，这颗行星每11.2天绕其恒星一周，因此天文学家对比邻星进行了2.5个月的监测。然后，他们将2016年的数据与2000年的数据相结合，得出了一个更加稳定的结果。
由于多普勒方法依赖于探测主恒星的行星对其施加的引力，天文学家可以推断出该行星的参数，即该行星的质量和到主恒星的距离，这些参数决定了引力的强度。因此，我们可以知道比邻星b的质量为1.3倍地球质量，位于比邻星的宜居带内。
然而，在生命的配方中还有另一个非常重要的成分:行星的大气。火星和金星都在我们太阳的宜居带，但我们绝对不想生活在这两个星球上!我们会发现，在火星上呼吸是不可能的，因为火星太小了，无法抓住大气层。虽然我们的大气层吸收了热量，让我们在地球上生活得舒适温暖，但金星上的大气层已经被证明太厚了，导致温室效应失控，不适合像我们这样的生命存在。
仅用多普勒方法并不能告诉我们比邻星b可能拥有什么样的大气层。研究这颗行星的下一步将包括尝试观察它的大气层，寻找甲烷、水蒸气或氧气等不平衡的气体，这些气体是复杂生命存在的有力指标。
2. 比邻星是一颗低光度的红矮星。比邻星b的主恒星是一种被称为红矮星的恒星。这些恒星比我们的太阳要冷得多，小得多。因此，比邻星的宜居带比我们离太阳的距离要近得多(大约是地球到太阳距离的5%)，创造了一个非常不同的全球环境。在长达11.2个地球日的一年里，半人马座上的季节可能只有几天，因此在那里生活需要相当多的适应。
3.红矮星以其猛烈的爆发而闻名。如此接近半人马座比邻星的另一个危险是，可能会发生剧烈的紫外线辐射爆发，就像我们所知道的那样，这类红矮星也会出现。这种辐射可能对生命和行星大气有害。比邻星现在看起来很平静，但在过去可能有过极端的爆发，或在未来也可能发生。
4. 比邻星b可能有“黑暗的一面”。“平克·弗洛伊德”的粉丝们已经知道月球有“黑暗的一面”，也就是月球从来没有面对过地球的一面(尽管月球实际上并不黑暗)。比邻星b也可以潮汐锁定，这样只有一面面对其恒星。如果所谓的“暗面”太冷，而相反的一面不断暴露在恒星耀斑之下，这可能会为生命创造不利的条件。然而，如果不是太冷，“黑暗的一面”可以提供一个安全的避风港，免受紫外线的突然袭击。
5.星际旅行仍然非常非常困难。也许我们现在还不应该打包行李的最大原因是星际旅行的难以置信的困难。即使在4.2光年之外，以5%的光速，到达比邻星b也需要大约80年。
尽管实际访问比邻星b存在诸多挑战，但它的发现对在我们的星系中寻找生命具有重大意义。像比邻星这样的低亮度红矮星实际上比太阳这样的恒星要多得多。因此，如果我们能在比邻星周围找到一颗适宜居住的行星，这将大大增加地球之外存在生命的可能性。我们终将会找到！
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. Sabrina Stierwalt- quickanddirtytips- Everyday Einstein- Penelope
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参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自：https://www.quickanddirtytips.com/education/science/proxima-b-5-things-you-need-to-know-about-the-new-earth-like-planet?page=1
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