专家解读“三体人”行星：空间环境恶劣，没有季节之分
26.08.2016 20:43
本文来源: 科学技术委员会
欧洲中部时间8月24日晚，欧洲南方天文台召开新闻发布会，宣布在与地球最近的恒星——比邻星周围发现一颗位于宜居带内的行星。由于比邻星（Proxima）是太阳的“隔壁邻居”，距离我们仅4.23光年，这项发现引起了广泛关注。很多人惊呼，科幻小说《三体》中的“三体人”家园被发现了！
欧洲南方天文台举行新闻发布会。来源：ESO（欧洲南方天文台）官网 这颗行星被命名为“比邻星b”（Proxima b），距离比邻星只有700万公里（0.047天文单位），绕行一周只需要11.2天。尽管这个距离比水星到太阳的距离还要近得多（只有后者的12%），但由于比邻星属于红矮星，质量仅为太阳的0.123倍，光度仅为太阳的1.55‰，表面温度为2526.85℃，比邻星b仍然处于所谓的“宜居带”，拥有允许液态水存在的适宜温度。然而，这么短的距离会使行星遭受来自恒星非常强烈的紫外线和X射线照射，其空间环境比地球恶劣得多。 比邻星是南门二（半人马座α）三星系统中的一颗恒星，相较于南门二双星来说，更靠近地球，因此被称作“比邻星”。虽然南门二是全天第四亮的恒星（-0.3等），但比邻星的视星等只有11等，非常暗，我们不仅无法用肉眼看到，用地面望远镜观测它也不太容易。
艺术家描绘的比邻星b风景 来源：ESO（欧洲南方天文台）官网 今年上半年，欧洲南方天文台设在智利的拉西拉天文台（La Silla）用3.6米口径HARPS光谱仪，对比邻星进行了非常细致的观测。在行星围绕恒星运转时，行星的引力作用会令恒星的视向速度（即朝向和远离地球方向的速度）产生微小的变化，这些变化会反映在恒星光谱中的吸收线上，呈现非常小的多普勒效应——在运动的波源前面时，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高（蓝移）；在运动的波源后面时，会产生相反的效应，波长变得较长，频率变得较低（红移）。HARPS是一台特别设计的极为精密的仪器，能够探测到小于每秒1米的多普勒位移。想象一下，一个极为暗弱的红色光点在很小的范围内前后摆动，虽然眼睛看不出，但在光谱仪面前，行星却露出了踪迹。 在漫天恒星中，比邻星永远是我们最关注的焦点之一，因为它是我们太阳系的邻居，远亲不如近邻嘛。事实上，关于比邻星（包括南门二系统）周围行星的探测近几年就没停过。2013年，欧洲南方天文台以及美国部分设备就已经有所发现，但并未得到具有说服力的结果。今年1月中旬到4月期间，相关的观测数据也都是公开的，只不过直到今天，科研人员才最终完成论文，向公众正式宣布了他们的发现。
南门二、比邻星在天空中的位置 来源：ESO（欧洲南方天文台）官网
南门二A/B和比邻星与我们的距离 来源：ESO（欧洲南方天文台）官网 研究团队发表了两篇论文，讨论比邻星b的宜居性及其气候。他们认为，目前这颗星球上在一定条件下存在液态水的可能性，不能被排除。在阳光最充足的地区，液态水或许存在于地表，如同步自转（像月亮那样）情况下朝着恒星的半球，或者是3:2共振模式（像水星那样）中所谓的热带地区。总之，比邻星b的自转比较特别，再加上受到恒星的强烈辐射，以及行星形成的历史，研究团队认为比邻星b的气候与地球风格迥异。简单而言，这颗行星没有季节之分。 平心而论，发现系外行星已经不是什么新闻了，但是发现红矮星边的类地行星，还是会让人兴奋一下。当得知在距离我们那么近的地方有一颗和地球差不多大小的星球，我们的心脏难免会加速跳动。海内存知己，天涯若比邻。人类寻找知音的渴望，或许是与生俱来的。不管怎样，这个发现一定会掀起全球范围更为广泛的研究，现有的设备以及未来建成的巨型光学望远镜，必将继续把比邻星和南门二系统列为“必选科目”。 霍金支持的“突破摄星”计划也是瞄准比邻星的。这个“疯狂”的想法如果能实现的话，或许在未来一两百年里，甚至在我们有生之年，人类就能看到4.23光年外，距地球最近的一颗系外行星长什么样了。真是不可思议，想想还是有点小激动呢！(作者 施韡) 【来源】上海观察
本文来源: 科学技术委员会
26.08.2016 20:43