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Feb. 03 2020

一顆新的「超級地球」可能正繞著我們的鄰居恆星打轉!

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  • 在突破攝星(Breakthrough Starshot)計畫中,微型太空船正全速飛向行星比鄰星b(Proxima Centauri b)。現在,天文學家認為比鄰星b可能有個兄弟:一顆超級地球,在4光年之外和它圍繞著同一顆紅矮星運行。ART DIRECTION: JASON TREAT, NGM STAFF; SEAN MCNAUGHTON SOURCE: BREAKTHROUGH INITIATIVES; ZAC MANCHESTER, STANFORD UNIVERSITY

  • 在這張藝術家的想像圖中,比鄰星所發出的紅色光芒籠罩著行星比鄰星b的地表。PHOTO ILLUSTRATION BY ESO, M. KORNMESSER

比鄰星(Proxima Centauri)是距離我們太陽最近的恆星。其運動模式的些微擺動,顯示周圍可能有不只一顆──而是兩顆行星繞著它打轉。

在突破攝星(Breakthrough Starshot)計畫中,微型太空船正全速飛向行星比鄰星b(Proxima Centauri b)。現在,天文學家認為比鄰星b可能有個兄弟:一顆超級地球,在4光年之外和它圍繞著同一顆紅矮星運行。ART DIRECTION: JASON TREAT, NGM STAFF; SEAN MCNAUGHTON SOURCE: BREAKTHROUGH INITIATIVES; ZAC MANCHESTER, STANFORD UNIVERSITY

在突破攝星(Breakthrough Starshot)計畫中,微型太空船正全速飛向行星比鄰星b(Proxima Centauri b)。現在,天文學家認為比鄰星b可能有個兄弟:一顆超級地球,在4光年之外和它圍繞著同一顆紅矮星運行。ART DIRECTION: JASON TREAT, NGM STAFF; SEAN MCNAUGHTON SOURCE: BREAKTHROUGH INITIATIVES; ZAC MANCHESTER, STANFORD UNIVERSITY

比鄰星是一顆小型的紅矮星,距離我們大約4.24光年,是距離我們太陽最近的恆星。天文學家發現,可能有不止一顆──而是兩顆行星正繞著它打轉。

在2019年的「突破討論論壇」(Breakthrough Discuss Conference)上,義大利杜林天文臺(Observatory of Turin)的瑪利歐.達馬索(Mario Damasso)宣布:「我們很高興地向大家介紹,首度在比鄰星周圍發現可能存在一顆新的行星,我們稱之為比鄰星c(Proxima Centauri c)。」這篇研究論文發表在1月15日出刊的《科學進展》(Science Advances)期刊。

「這顆只是可能存在的候選行星」 達馬索繼續說,「我必須特別強調這點。」

↑↑↑↑↑101科學教室:系外行星

如果這顆行星真的存在,那麼它的質量至少是地球的6倍──也就是所謂的超級地球(super-Earth)。它繞恆星一圈需要1936天,這代表行星的平均表面溫度會太冷,因此無法有液態水流動。

「這顆星球適合生物居住嗎?嗯,算不上──那裡真的很冷。」克里特大學(University of Crete)的法比歐.德爾.索爾多(Fabio Del Sordo)表示。

空中樓閣

2016年,「黯淡紅點」(Pale Red Dot)計畫的科學家發現第一顆繞行比鄰星的行星──質量至少是地球的1.3倍,溫度足以讓我們所知的生命型態在行星表面生長茁壯。科學家藉由研究這顆行星的重力對比鄰星的拉扯使得這顆恆星輕微擺動,因而確認了它的存在,並將之命名為比鄰星b(Proxima Centauri b)。

最近,達馬索和德爾.索爾多決定重新整理當初發現比鄰星b的觀測數據。他們改變了數據處理的方法:移除比鄰星b和恆星內部活動的訊號,再加上智利拉西拉天文台(La Silla Observatory)望遠鏡上所安裝的HARPS光譜儀在549天內得到的61個測量值。

他們一共得到了大約17年的恆星的擺動數據,發現有個訊號可能來自繞行比鄰星的另一顆行星。如果真的有這顆行星──但這個可能性還相當有待商榷,那麼比鄰星c繞恆星一周所需要的時間比5個地球年再多一點,與恆星的距離是地球到太陽距離的1.5倍。

「這次的發現非常具有挑戰性,」德爾.索爾多表示,「我們問過自己無數次,這顆行星到底是不是真的。但可以肯定的是,即使這顆行星有如空中樓閣,我們也應該繼續努力,為它打下更堅實的基礎。」

緊盯目標

科學家將繼續收集比鄰星的數據,此外他們也計畫利用歐洲航太總署(ESA)蓋亞(Gaia)太空船所提供的資訊,進一步研究比鄰星的運動,改善對擺動的解釋。科學家還表示,或許未來我們可以用望遠鏡直接觀測到這顆行星。

在這張藝術家的想像圖中,比鄰星所發出的紅色光芒籠罩著行星比鄰星b的地表。PHOTO ILLUSTRATION BY ESO, M. KORNMESSER

在這張藝術家的想像圖中,比鄰星所發出的紅色光芒籠罩著行星比鄰星b的地表。PHOTO ILLUSTRATION BY ESO, M. KORNMESSER

此外,阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(Atacama Large Millimeter/Submilliter Array,簡稱ALMA)對比鄰星的觀測,也支持了比鄰星軌道上可能有多顆行星存在的可能性。在這些影像中,比鄰星周圍環繞著可能由繞行天體刻畫的塵埃帶。而且,阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列還在比鄰星系統發現了另一個明亮的光源,位置與比鄰星c的軌道距離相去不遠。

德爾.索爾多表示,「這是個未知的光源──有東西在那裡,可能是背景光源,也有可能是雜訊,我們還不知道。」

馬克斯.普朗克太陽系研究所(Max Planck Institute for Solar System Research)的勒內.海勒(Rene Heller)表示:「這是個讓人非常、非常吃驚的結果──我希望在未來幾個月甚至是幾年的時間裡,這個發現都能禁得起科學的驗證。」

夏威夷大學(University of Hawaii)的羅蘭.維斯(Lauren Weiss)則認為,研究團隊看到的可能是星系中其他多顆行星綜合起來所產生的訊號,也有可能是恆星的雜訊。

「也許還有更多的行星,但在你們宣布這顆候選行星的時候還沒有被發現,」她在會議上對達馬索和德爾.索爾多這麼說,「理所當然,除了你們所說的繼續監測,我真的不知道我們還能做什麼……這將是一條漫漫長路。」

 

延伸閱讀:科學家在地球合成「外星礦物」! / 參宿四詭異光變,天文學家議論紛紛

APR. 2020

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