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该类地行星每11.2天围绕比邻星一圈。图片来源：Ricardo Ramirez
本文授权转自微信公众号环球科学ScientificAmerican（ID: huanqiukexue）
这颗新发现的类地行星围绕着距离太阳最近的恒星——比邻星运转，可能是未来人类星际旅行的下一站。
撰文 亚历山德拉·威策（Alexandra Witze）
编译 丁家琦
审校 韩晶晶
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：
http://www.nature.com/news/earth-sized-planet-around-nearby-star-is-astronomy-dream-come-true-1.20445
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