如何看待「離太陽系最近的比鄰星發現宜居類地行星，可能還有水」？
2016年8月25日，天文學家在Nature發表論文宣布，在離太陽系最近的比鄰星（就處於《三體》中描述的星系）發現了一顆宜居類地行星。這顆行星距地球4.2光年，很可能是離地球最近的一顆系外行星，而這顆行星竟然恰好就是處於宜居帶中的類地行星，可能有液態水存在。
論文鏈接：
http://www.nature.com/nature/journal/v536/n7617/full/nature19106.html#affil-auth論文摘要節選：
... Here we report observations that reveal the presence of a small planet with a minimum mass of about 1.3 Earth masses orbiting Proxima with a period of approximately 11.2 days at a semi-major-axis distance of around 0.05 astronomical units. Its equilibrium temperature is within the range where water could be liquid on its surface.其他報道：
- 歐南台證實，比鄰星發現宜居類地行星！
- 距太陽系最近恆星系統內發現一顆類地行星 -- 總編輯圈點 -- 中國科技網
- Closest rocky planet to our solar system found
- http://m.spiegel.de/wissenschaft/weltall/a-1107405.html?from=timelineisappinstalled=1#spRedirectedFrom=wwwreferrrer=http://m.newsmth.net/article/SF/407596
簡要看法：這是一次很靠譜的發現，然而是否宜居值得探討，個人不是很樂觀。
「離地球最近的宜居行星」
這的確是夢想成真。
（這是我的第一觀感，仔細研讀paper之後發現「宜居」二字有些一廂情願了，包括nature文章自己也有些過於樂觀）
2012年當我剛開始進入系外行星領域的時候，曾經「發現」過一次位於半人馬座的系外行星，當時就因為信號太弱飽受爭議，最終在2015年被人找出了數據處理過程中的漏洞，原作者也承認了這一點。
尋找地外生命，可以說是系外行星探測的終極目標，而這次的發現，無疑讓這個目標離人類又近了一步。
先總結一下這次的發現，nature的標題 A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri 已經說得很清楚了，一個圍繞比鄰星的類地行星，並且處在溫度適宜的軌道上。
Relative Sizes of the Alpha Centauri Components and other Objects (artist』s impression)
比鄰星是一個紅矮星，只比木星大一點，直徑只有太陽的七分之一，表面溫度自然也低很多，只有3000k，不到太陽的一半，黑體輻射單位面積功率跟溫度成四次方關係，再考慮到表面積更小，所以宜居帶的大小自然也要小得多。實際上這顆行星的周期只有11天，軌道半徑更是只有0.05 天文單位，只有太陽半徑的十倍多一點。據估計，這顆行星位於宜居帶相對靠內的位置：
Proxima Centauri and its planet compared to the Solar System
先說說大家最關心的問題：這顆行星到底有多「宜居」？ 由於現有探測手段很難精確測定行星的軌道傾角，在使用徑向速度法時，只能得知行星擾動在視線方向的投影，因而所知道的都是質量下限：1.27地球質量。根據行星形成理論，這種質量的行星基本只能是岩石行星，這可以說是在以地球為參照時，「宜居」的第一個條件。第二個條件自然是溫度，從現有軌道數據看，表面溫度是滿足液態水的條件的。
Nature文章也提到，對於這種短周期行星，由於距離主恆星極近，宜居與否主要面臨著如下幾個問題：
1.潮汐鎖定：距離恆星過近的行星容易因為引力場梯度產生潮汐鎖定，（這個時候行星的質心會相比幾何中心更靠近恆星，就像不倒翁一般）結果就像月球一樣，只有一個面始終面對地球。這樣一來這顆行星就不會有晝夜更替（當然半人馬座的另外兩顆恆星也會有些光亮，只是相對比鄰星來說有些太遠），相關研究可以參考http://arxiv.org/abs/1602.05176 。簡單來講行星會由於溫度梯度產生全球性的氣旋和雲層，提高了表面反射率，行星也會相對「陰涼」一些。
2.恆星磁場：這個問題可能更嚴重，地球的雙極磁場範圍相當大，可以把太陽風的里的大部分帶電粒子阻擋在幾個地球半徑之外，即使如此，一旦遇上太陽活動強烈的時期，地球還是會被太陽風吹拂，「像母親的手狠揪著你」，極光固然好看，通信失靈也是很蛋疼的——要是離太陽太近的話，地球附近就變成了太陽磁場做主導，而我們的這顆比鄰星個頭不大，磁場卻堪比萬磁王，比太陽的磁場強度高上數百倍！行星自己的磁場一旦被恆星磁場壓縮，結果可能是災難性的：星風長驅直入，這就不僅僅是衛星電話信號變差的問題了，高層大氣的氣體分子會被電離，行星大氣難以自保，尤其是水分子，一旦變成氫和氧，更輕的氫在同溫度下會有高得多熱運動速率，很容易逃逸到太空，火星之所以沒多少水，大氣壓只有地球的1%，磁場必須背鍋。另一方面，由於潮汐鎖定，行星的雙極磁場也會比較弱，更會加劇這個效應。nature原文說潮汐鎖定的行星也會有強磁場來抵抗星風，我專門去看了所引用的那篇關於磁場的文章，只是說磁場強度可能不會弱，但由於缺乏雙極分量，不太可能讓星風偏離。今天新出的專門分析這顆行星的文章 https://arxiv.org/pdf/1608.06813.pdf 也提到行星本身的磁場不太可能主導星風對大氣層的「吹拂」
3.恆星耀斑：對於紅矮星這個問題尤甚，紅矮星的恆星活動比較頻繁劇烈，爆發起來光度變化接近一兩個量級，雖然半人馬座在動力學上相當穩定，不會出現三日凌空讓大家脫水，可是光這顆恆星自己就夠時不時的讓這顆「宜居」行星瞬間從南極變成佛羅里達+德克薩斯。
4.恆星的高能輻射：紫外線和X射線。顯然，生物大分子在這倆貨面前都相當脆弱，而目前的研究表明，這顆行星目前受到的高能輻射強度比地球高兩到三個量級，似乎也不是很樂觀。The habitability of Proxima Centauri b
這些主要是公眾和政府最關心的部分，對於系外行星研究人員，更重要的是這次發現的靠譜程度，2012年十月，同一個儀器也曾「發現」過半人馬座的行星，然而最終被證偽。接下來我準備寫一下發現的具體方法和數據。
關於這顆行星產生的徑向速度信號，最早是在對HARPS和UVES兩台儀器在2016年以前的數據分析之後發現的。
Detection of a Doppler signal at 11.2 d. : A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri : Nature : Nature Research
左上第一幅圖是兩台儀器2016年以前的數據分析結果，大致可以理解為擬合優度在周期=11.2天的時候出現了一個尖峰，但並不是很明顯。為了搞清楚這個信號的真實性，ESO發起了所謂「暗淡紅點」的計劃（對應地球的「暗淡藍點」），在今年的一月到三月的幾乎每一個晚上，用HARPS進行了高精度觀測，對應的是左下的圖。兩組數據綜合指揮就是右邊的結果，一個非常明顯的尖峰，顯著性非常高。
關於這兩台儀器，都是利用高精度光譜測量恆星的視向速度擾動來發現行星，英文radial velocity，你只要記住RV就可以拿去和行星天文學家談笑風生了。行星和恆星圍繞公共質心運動，恆星的速度雖然小得多，但也足夠產生可測量的多普勒頻移。這個「可測量」的極限，目前差不多是0.5m/s。也就是說，理論上你在儀器前來回走動，它可以根據你膚色的變化推算出你走路的速度。
說到人類搜尋系外行星的明星儀器，除了Kepler衛星，就應該是HARPS了。RV測量的關鍵在於儀器穩定性，HARPS作為目前精度最高的儀器之一，可謂不惜工本，整個儀器都被放在了一個巨大的真空腔內，嚴格控制溫度和壓強（不可能做到100%真空，只能控制擾動）：
Advanced Image Search
然而行星的軌道周期都不短，所以儀器還要追求長期穩定性，也就是說，每次觀測都需要有一個標準光譜作為對照，這是因為RV的數據分析都是sub pixel級別的：大家拍照的時候覺得照片的解析度極限是單個像素大小，然而RV測量中對應的光譜頻移差不多是千分之一個像素！即使是HARPS這樣的設計，也必須有一個額外的光譜定標。之前提到的UVES中的U代表紫外，這是因為它使用了碘蒸汽的吸收光譜作為定標，長期穩定性不錯，但是吸收線集中在紫外波段，對低質量恆星來說其實是有些「南轅北轍」。HARPS使用釷-氬空心陰極燈的發射光譜，可以覆蓋大部分可見光譜，對這次的「暗淡紅點」比鄰星可以說是量身定製。（然而這種燈本身也有穩定性問題，HARPS似乎是利用長期的標準星定標+「標準燈」實現的）
2016年的數據雖然觀測周期長，但因為觀測頻率過於稀疏，所以並不能很好的證認行星的存在。
2012年10月，同樣是nature，同樣是HARPS，也曾在半人馬座發現過一顆近似地球質量的行星，周期只有短短的3.2天。Planet Found in Nearest Star System to Earth
這是當年的那次發現，每個綠點代表每次測得的多普勒頻移，紅點是對近似相位的綠點疊加得到的平均值，當時大家詬病的一點是，測量誤差（紅色誤差棒）差不多和信號幅度（紅色曲線）一樣大了！其實更嚴重的問題是，在事先不知道周期的情況下，你是如何確定綠點的相位的呢？2015年一月，劍橋大學有人對這次「發現」的原始信號做了新的分析，按照原論文的方法，即使給一個隨機擾動，最後也能得出3.2天的RV周期！原作者沒有正確的使用窗函數進行時序分析，最後得出了不存在的假信號。
相關閱讀：Poof! The Planet Closest To Our Solar System Just Vanished
Ghost in the time series: no planet for Alpha Cen B
大家可以跟上圖對比，這裡的每一個點都是單一數據點，沒有進行之前的「相位平均」，整體都可以看出一個明顯的三角函數信號。所以這次發現本身的確是相當的solid，但是否宜居，我不抱樂觀態度。
謝邀。
這顆新行星——比鄰星b的發現過程，其他回答已經討論的很詳細了，所以這裡我來談談關於「宜居」這個話題。
先來看看關於這顆行星，我們知道些什麼。
比鄰星是距離我們4.2光年，是距離太陽系最近的恆星。它是一顆紅矮星，質量為太陽的0.12倍，半徑為太陽的0.14倍，溫度大約是3000K（太陽表面溫度約6000K）。它的年齡是48.5億年，和太陽差不多（46億年）。
比鄰星b是一顆類地行星，質量在地球的1.27倍以上，半徑在地球的1.1倍以上，距離比鄰星0.0485天文單位，公轉周期只有11天。
圖片來自Proxima b』s star could be blasting away the planet』s atmosphere
比鄰星b是通過徑向速度法發現的，所以上面的數據也是通過徑向速度參數估算出來的。當恆星和行星在引力作用下圍繞共同的質心轉動，恆星在遠離我們的時候，像我們發出的光波長被拉長，發生紅移；當它朝向我們運動時，它發出的光波長被壓縮，發生藍移。比較這兩個時候的波長，我們就可以計算出恆星的旋轉速度，周期，進而計算出恆星和行星之間的引力大小，行星的質量和恆星與行星之間的距離。
你也許注意到了，上面提到的行星質量和半徑都是一個下限。如果地球恰好也在比鄰星和比鄰星b的軌道平面上，我們就可以把這個數據作為準確的數據了。然而，這個可能性微乎其微。可能性更大的情況是，地球和它們的軌道平面有一個夾角。
由於徑向速度法告訴我們的只有恆星光波長的變化，我們對這個軌道面的角度一無所知。角度越大，行星的質量也就越大。通常（90%），這顆行星的質量不會超過3倍地球。所以，它可能是一顆超級地球。同時，角度越大，行星距離恆星也就越遠，甚至可能在恆星的宜居帶之外。
在這個位置上，它接收到恆星的能量輻射只有地球的65%。這樣，它的平衡溫度（equilibrium temperature）在-39攝氏度左右。在溫度稍高的地區，液態水是有可能存在的。
再來看看我們不知道什麼。我們不知道比鄰星b是不是有足夠的磁場抵禦來自恆星風中的高能粒子，是不是有大氣層，是不是有液態水，是不是...... 總之，我們目前知道的事情太少了。在這樣的情況下，談論宜居性還為時過早。
和像太陽這樣的主序星比較，紅矮星實在不是孕育生命的理想環境。由於質量太低，紅矮星發出的能量輻射非常低，通常在太陽的3%以下。這樣，紅矮星系統中的宜居帶就只能分布在離恆星很近的地方。這就帶來很多問題。
第一，距離恆星太近導致行星被潮汐鎖定。行星永遠只有一面對著恆星，而另一面處於永恆的黑暗中。如果行星有足夠的大氣層（比如，0.1個大氣壓），空氣流動就可以把熱量帶到黑夜半球去。此外，如果行星軌道偏心率很高，那麼他可能形成像水星那樣的共振軌道，比如，公轉3圈的同時自轉兩圈，讓整個行星表面均勻接受來自恆星的能量。如果沒有共振軌道，我們可能就只能在行星的晨昏線附近的狹小區域尋找生命了。
第二，紅矮星的穩定性遠遠不如大型恆星。有時候，紅矮星表面會覆蓋大量黑子，把能量輸出降低到平時的40%以下。這種情形可能導致行星的全面冰凍（如果有水的話）。有時，紅矮星又會在幾分鐘之內變得十分活躍，不但會向行星輸出大量能量，還會產生很多高能粒子，侵蝕掉行星的大氣層。這對行星的護盾——磁場，是一個嚴峻的考驗。以地球的磁場強度，是無法在紅矮星身邊保持自己的大氣層的。
這樣看來，紅矮星系統中的行星倒是和小說中的三體世界有些相似，雖然產生的原因不一樣。
當然，紅矮星還是有一些優點的。首先，紅矮星的數目遠遠大於其他類型的恆星。數量大了，小概率事件發生的機會就大。說不定就已經有一些奇葩的生態圈成功的在紅矮星身邊安居樂業了。其次，由於燃燒緩慢，紅矮星的壽命比其他類型的恆星長得多。在紅矮星和它的行星的悠長的生命中，偶爾蹦出什麼能夠適應嚴酷環境的生命形式也很有可能。不過，這些優點放在比鄰星b身上，好像並不怎麼適用。
根據現有的數據來討論比鄰星b是不是宜居行星還早了點。人們希望看到的是下一步的證據——它是不是有大氣層，如果有，它的大氣構成是什麼樣的。如果能在它的大氣中發現水蒸氣，甚至氧氣，那才是真正振奮人心的好消息。
遠距離觀察太陽系外行星大氣層的技術現在已經有了。它的基本思想是這樣的。當行星從恆星前方穿越時，會遮擋部分恆星光。而行星的大氣層中的不同成分會吸收掉部分不同頻率的恆星光，而讓其他頻率的光穿過。這樣，我們只要比較恆星本身的光譜和從行星大氣層中穿過的光譜，就可以分析出它的大氣構成了。
另外，當行星消失在恆星背後的時候，行星本身的熱輻射也被恆星擋住了。這時，我們也會觀察到相應的變化，並從中分析出行星表面的一些信息。
比如，哈勃望遠鏡用這種方法從行星HD 189733b的大氣層中發現了一氧化碳和二氧化碳。
圖片來自http://hubblesite.org/hubble_discoveries/science_year_in_review/pdf/2008/probing_the_atmospheres_of_exoplanets.pdf
大氣層的信息可以為我們提供關於行星的很多信息。如果大氣層中有水蒸氣，應該就是行星表面有液態水的一個證據（如果它在宜居帶中）。 如果有大量氧氣以及臭氧，那麼這顆行星可能就是一顆生命星球了。這意味著行星上應該有一種可以持續產生氧氣的機制，比如光合作用。但也可能是水分子在恆星輻射能量下分解產生的。而來自氧氣的臭氧可以有效的抵擋紫外線，為行星上的生物圈提供保護。而甲烷可能意味著厭氧細菌類型的生命。二氧化碳則是大量火山活動的一個線索。
然而，我們很可能不會從比鄰星b得到這樣的數據。因為這種方法要求行星從恆星前面穿過，也就是說，地球基本上在比鄰星b的軌道平面上。可以想像，這個可能性是非常低的（低於1.5%）。所以，在短期內（幾年或幾十年），我們應該不會得到關於這顆行星大氣層的信息。
將要在2017年和2018年投入使用的TESS望遠鏡和James Webb望遠鏡將會給我們帶來一些其他紅矮星系統中的行星大氣層的數據。也許到時候我們可以從中分析出一些關於比鄰星b的信息。
左邊的亮星是半人馬-alpha，中文名南門二，全天最亮恆星之一，離我們最近的恆星系統，澳大利亞國旗上南十字左邊的那顆大星，三體人和納美人共同的故鄉。
但我們看到的這顆亮星，是本次新聞的主角么？——其實不是。
這是南門二的「三體」系統。左下的太陽是用來比較大小的。可以看到，在大約太陽系的尺度上，南門二A和南門二B這兩個跟太陽差不多大的恆星在一個有點橢的軌道上相互繞轉。二者最近距離是不到10個天文單位，相當於土星軌道內側，最遠距離也就天王星以外，20幾個天文單位而已。
翻譯做比鄰星的Proxima Centauri，也就是南門二C，這個三星系統中質量最小的一個成員。它也被畫在了這張圖上，但只有直徑是按比例的——它距離南門二A、B有足足15000個天文單位，遠遠超出了這張圖的範圍——按比例畫的話，它應該被畫到幾十米開外（具體視你的閱讀設備尺寸而定）。
這就是本位面的「三體」。不存在什麼三星混沌繞轉、三體人生無可戀的情況。在上千倍的距離差別下，在比鄰星的眼中，南門二A、B彷彿早已融為一體，其對比鄰星產生的引力與單個質點並無什麼太大差別。這是一個非常穩定的系統——事實上我們能看到的三星、多星系統幾乎都是穩定的。不穩定的系統會在很短時間內瓦解，成員星要麼相撞，要麼被甩出系統外。其瓦解的時標與那些穩定系統存在的時標相比幾乎可以忽略不計，因此我們在觀測中也幾乎不可能遇到這樣的系統。
不像南門二A、B那樣明亮溫暖，比鄰星是一顆相當暗淡的恆星。它的直徑只有太陽的14%，質量只有太陽的12%——它的光度更是只有太陽的0.15%，這也是為什麼離太陽最近的這顆恆星，竟只有11.1等的慘淡星等。
要在這樣暗淡的恆星旁成為一顆宜居行星——正如本次Nature文章所發現的比鄰星b那樣——行星需要距離母星非常、非常近。
文章報告，比鄰星b距離比鄰星僅有0.05個天文單位，公轉周期11.2天。這麼近的距離，這顆行星幾乎一定會無可救藥的被母星潮汐鎖定——只有一面始終面向自己的母星。這是人們一直在擔心的，這樣不幸的行星，還能有生命嗎？
（這是我用SpaceEngine生成的比鄰星b的模擬圖，潮汐鎖定的行星如果有大氣，會由於穩定的溫差而產生籠罩半個行星的巨大氣旋。）
除了直觀容易想見的冷熱不均這個問題，還有很多理由讓人懷疑紅矮星旁潮汐鎖定行星的宜居性：
1、紅矮星溫度低，光譜峰值偏紅。比鄰星的溫度是約3000K，光譜峰值已經跑到了900多納米。光合作用機制不得不利用能量更低的光子。而且由於光譜更加扁平，峰值不那麼明顯，跟地球人只需要適應很窄的波長範圍就能獲得高性價比的視覺不同，紅矮星旁的生物需要能夠適應寬的多的波長範圍。
2、紅矮星本身更不穩定。它的表面可能產生佔比過大的黑子，使其亮度不時發生顯著的變化。紅矮星的耀斑爆發事件也比太陽猛烈得多，可使其全波段輻射增強4個數量級，相當於等效溫度提升10000K。
（XMM-Newton X射線衛星觀測到的比鄰星的耀斑爆發事件，Güdel et al. 2002, 2004）
3、紅矮星的磁場更強。太陽的磁場只有1高斯，而比鄰星的磁場有600高斯。強磁場會壓制其行星的磁層，甚至完全摧毀行星磁層對高能粒子的屏蔽作用，讓太陽風長驅直入，威脅地表生命。而且在離母星很近的情況下，太陽風的剝蝕作用更顯著，可能讓行星過快的失去大氣層。
不過相比發現行星本身所涉及物理圖景的簡明、技術的可靠，關於行星表面的事情還有太多的模型依賴，所以這一塊實在是眾說紛紜，不好一棍子打死，也不好一棍子打活。
這篇Nature文章自己表示，這部分的爭論很激烈，比如：
1、只有一面曬太陽，固然溫度會有差別，不過在全球大氣和洋流的熱量輸運下，陰陽兩面的溫度差未見得會那麼極端。
2、有些研究認為，行星磁場是可能強到阻絕紅矮星強磁場、太陽風的威脅的。
3、比鄰星b確實受到比地球強400多倍的X射線，但有研究認為由於X射線的光解導致行星大氣中水分子流失的情況沒有那麼嚴重。
所以現在還不好肯定或排除比鄰星b的宜居性。不過這些事，可能短時間內還說不清，且讓學界的子彈再多飛一會兒。
（另一張比鄰星b的SpaceEngine模擬圖……）Nature文章討論宜居性這一段的最後一句話是：
and possibly robotic exploration in the coming centuries
希望我孫子的孫子在2154年見到人類探測器抵達比鄰星的時候，家祭無忘告我一聲。
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看過三體的朋友們可能還記得，和地球為敵的三體人來自於距離地球最近的三體恆星系統。愛好天文的朋友也許知道，劉慈欣的這個設定並非憑空虛構。距離地球最近的恆星被稱作比鄰星（Proxima Centauri)。這顆恆星1915年由Robert Innes在南非的天文台發現。它距離地球只有4.2光年。比鄰星距離半人馬座最亮的恆星alpha Centauri 非常近, 而後者就是大名鼎鼎的南門二，是全天第三亮星。在小型望遠鏡中，觀測者很容易分辨出南門二實際上是雙星系統，由Alpha Centauri a和Alpha Centari b。
南門二在夜空中的位置。 File:Position Alpha Cen.png
比鄰星和alpha Centauri a,b這對雙星系統構成三合星。在這個三體系統里，a和b很亮，靠的很近，而比鄰星非常暗，是一顆紅矮星，距離a和b很遠，差不多有15000倍日地距離，可能要50萬年才能繞a,b轉一周。和小說里的三體系統不同，這個三合星系統的構型在相當長的時間裡會是非常穩定的。
這次的新發現是在比鄰星周圍找到了一顆和地球差不多大（1.3倍地球質量）的行星。而且這個行星可能在所謂的宜居帶內，也就是可能存在液態水。如果後者被確認的話，那麼在未來，也許比鄰星可以成為人類太空殖民的下一站（也許想太多了）。
事實上比鄰星和alpha Centauri是否存在行星一直是地外行星觀測的熱門研究。主要的研究手段就是多普勒方法。如果一顆恆星存在繞轉的行星，那麼觀測它譜線，應該可以發現這顆行星造成的周期性的擾動。
比鄰星， Alpha Centauri A,B和太陽的大小比較
歐州南方天文台在智利的3.6米光學望遠鏡是做出這次發現的主要設備。這個尺寸並不算大，但是裝備了HARPS系統以後，研究者有能力在1m/s的精度上，研究比鄰星相對地球的（徑向）運動。
事實上，早在2012年，曾經有Nature文章稱在Centauri b附近發現一顆行星。但在2015年進一步研究以後，研究者認為這個發現可能是一次對數據的誤讀。所以在本次的文章中，作者強調了數據的可靠性。並做了各種相應的檢驗。
作者稱在2016年之前的數據中，他們就已經發現了一個11.2天的頻率，預示著可能存在一個周期為11天左右的行星。2016年1-3月，他們又申為請了更密集的觀測時間來研究這個系統，最終確認這個信號是真實的。
關於這個系統最有趣的一點是它處於宜居帶中。在太陽系中，人們發現在彗星中存在大量的水冰成分，並認為這可能是地球上水的來源。在地外行星系統中，水也同樣有可能通過類似的途徑進入行星。但如果一顆行星沒有足夠強大的磁場，那麼恆星的太陽風會逐漸剝離行星中的（氣態和液態）水（比如金星）。另外，因為這顆新發現的行星距離主星很近，它收到的X-ray輻射會比地球上強400倍。所以作者用了一些篇幅討論這些問題，並指出存在水還是有可能的。
軌道對比，左邊的半圓是水星軌道的半徑，太陽的宜居帶也就是地球所在的區域還遠比這個半圓靠外。右邊的綠色帶是比鄰星宜居帶的範圍，新發現的行星就在其中。宜居帶大小的差別是太陽和比鄰星亮度的差別造成的。Credit:ESO/M. Kornmesser/G. Coleman
對於觀測技術意義本身不是很大，但仍然是激動人心的發現。
說宜居還為時尚早，雖然這顆行星在所謂的宜居帶，但只是表面溫度方面宜居。
由於主星是紅矮星，因此這顆行星距離主星非常近，只有0.05AU的距離。這個距離上潮汐作用非常強烈，行星的自轉極有可能被潮汐固定，可能出現有一面永遠朝向主星，另一面背向主星。
即使沒有那麼誇張，也極有可能是公轉周期（11.2天）小於自轉周期，春夏秋冬會在一天里發生。
個人認為這是本次發現和以往最大的不同，或者說最大的亮點。
謝邀，剛接收到消息，謝謝 @序列號512 ，就結合官網消息說幾句（Planet Found in Habitable Zone Around Nearest Star)。總體來說，這顆行星的發現非常讓人振奮。未來人類如果開始星際探索，可能這顆行星是第一目標。
沒錯，廣大的三體粉應該非常開心，比鄰星（Proxima）是三體（半人馬座α三合星）中離我們最近的一員，也是最小的一顆。僅僅離地球有4.22光年，或39.92萬億公里。（圖片來源： 太陽系最近的恆星，其實比鄰星是三顆星 ），處於半人馬座內
它是由天文學家羅伯特·因尼斯（Robert Innes）在1915年發現。相比較而言，比鄰星離我們雖然是最近的恆星，但是卻非常暗淡，因為它是一顆M5.5的紅矮星。如下圖所示，直徑只有太陽的1/7, 表面溫度只有三千度左右。視星等只有11.05，需要用望遠鏡才能看到。
比鄰星屬於三體（半人馬α）系統，半人馬A和半人馬座B是和太陽類似的恆星，二者距離很近，而比鄰星處於較遠的位置。但是離太陽反而更近了。
（圖片來源太陽系最近的恆星，其實比鄰星是三顆星）
長久以來，比鄰星一直是各種科幻題材經常提到的一顆恆星。但是由於比鄰星非常昏暗，如果它存在類似於地球的行星，那麼這顆行星必須離比鄰星很近才行。下圖是天文觀測中的比鄰星照片，比鄰星是圖正中一個非常不起眼的紅點。
在歐南台2016年上半年於智利的3.5米望遠鏡的代號為「Pale Red Dot」觀測中，來自英國 Queen Mary University of London 的科學家終於在對比鄰星運動軌跡的不規則中找到了這顆名為「比鄰星b」的行星。由於比鄰星質量非常小，即使是地球大小的行星也足以對比鄰星產生足夠的引力擾動，如同雙星互相旋轉一樣，比鄰星b和地球的相對運動，有一個前後5千米每小時的速度波動，周期11.2天。
通過這個，科學家估計出比鄰星b的質量約為1.3 地球質量，離比鄰星只有7百萬公里（遠小於太陽到水星軌道），然而由於比鄰星星光暗弱，反而使得這顆行星的表面溫度正好處於較為適宜的溫度，在這顆行星的靠近赤道的表面很可能存在液態水。我們知道，水是生命之源，如果這個被進一步證實，那麼比鄰星b存在生命的可能性會非常高。
更多請消息參考下文翻譯，以及師兄狐狸先生的回答~
歐南台證實，比鄰星發現宜居類地行星！
（「暗淡紅點」（Pale Red Dot）的意思，其實是對應於「Pale Blue Dot」，Pale Blue Dot 指的是在旅行者1號觀測土星傳回的照片中，發現地球只是一個下圖最右邊黃色條帶中的一個不到一個像素小藍點，可見我們的家園在宇宙中，哪怕是太陽系內也是非常渺小的。卡爾薩根因而寫下很有名的文章(『Pale Blue Dot : A vision of the human future in Space』) 鼓勵後繼的行星觀測。 當把世界觀/歷史觀放在終極思考的尺度，可以得出什麼觀點？ - 哲學。
這個項目的科學家想到比鄰星也不過是宇宙中一個微不足道的小紅點，但是對它的觀測仍然會對我們未來的宇宙探索有重要影響，因而命名。PALE RED DOT)
當然也有些悲觀消息，這顆行星上的紫外輻射和X射線輻射格外的強烈。可能這顆行星的氣候會和地球完全不同，另外這顆行星可能沒有四季。上面如果有生物的話，也可能會和地球上完全迥異，甚至超乎想像。當然我們還需要等更進一步的結果。
在這顆行星上，比鄰星會格外的大，格外的紅，辦喜事也不用掛紅燈籠，天上就有一個視直徑比太陽大三倍的紅燈籠。。。
這顆行星的發現可能是今年系外行星領域最重要的天文發現之一，歐南台下一步的觀測目標，包括未來39米的E-ELT望遠鏡可能首要目標就是看能否得到更多數據證實這顆恆星上的環境情況。如果未來人類能夠登上這顆行星。也許能看到下圖的景觀呢~和地球上相比絕對是另一番體驗啦~
不管怎麼說，現在的天文學家終於給未來的星際探索指明了一個目標，雖然路途遙遠，但是也不是永不可達的，接下來就需要航天科學家的努力了~O(∩_∩)O最後附視頻地址，需要Youtube：
A fly-through of the Proxima Centauri system
事實上，類地甚至可能宜居的星球非常多。2013 年 11 月 4 日，基於開普勒太空任務資料，天文學家宣布銀河系內有多達 400 億顆類地行星在其恆星或紅矮星的適居帶內轉動，其中有 110 億顆可能是圍繞類似太陽的恆星。
可能有液態水存在的行星其實也不少，但凡行星處於宜居帶中，其物質和氣候條件在預測中可以允許液態水存在，都會被劃入這個範疇。
在宇宙中，多星系統是大多數情況。三星系統的排列方式通常是兩顆恆星形成一對雙星，然後這對雙星再和第三顆恆星組成三合星。這對雙星彼此間的距離較近，而它們和第三顆恆星的距離一般較遠。行星如果圍繞第三顆恆星運行，那麼它們間的距離一般不會遠太多，也就是說它和那對雙星的距離會比較遠。
星際之間的距離又非常浩瀚 —— 假如以海王星軌道為界，把整個太陽系縮小到 1/4 個硬幣那麼大，那麼離我們最近的恆星——半人馬座比鄰星，仍然在一個足球場之外。
綜上所述，這樣的發現雖然說很特別，但並不具備「爆炸性」。諸如《發現另一個地球》《三體星真實存在》《跟地球最相似的宜居星球》這樣的新聞，每年都會出好幾個。
絕大多數情況下，隨著進一步探測，研究結果往往讓人大失所望，比如開普勒 438b。
波多黎各大學的行星適居性實驗室根據星球與地球的相似指數，給「適居太陽系外行星」排了個目錄，為可能適居的太陽系外行星評定了等級。其中綜合來看，排名第一的就是開普勒 438b。
開普勒 438b 是一顆確認存在（大多數系外行星都未確認）的岩石質太陽系外行星，位於天琴座，處在可以讓水以接近地球上的形態存在於星球表面的宜居帶。
2015 年 NASA 宣布它的發現時，描述其為「至今所發現最類似地球的行星之一」，因為它的體積接近地球，半徑約為地球的 1.12 倍；雖然母恆星開普勒 438 是體積與表面溫度遠低於太陽的紅矮星，但開普勒 438b 的地表溫度也不至於寒冷。
但最近天文觀測表明，開普勒 438b 上存在生命可能性幾乎為零，原因是它的「太陽」並不友好 —— 母星紅矮星開普勒 438 十分活躍，幾乎每隔幾百天就會爆發一次超級耀斑，迸發超高的能量，可以輕鬆剝離一顆星球上的大氣層，無法為生命提供穩定的生活環境。
差之毫厘，失之千里。就像我們永遠找不到兩個一模一樣的雞蛋一樣，我們也永遠不會找到另一個一模一樣的地球 —— 17 世紀初哥白尼的日心說讓我們知道地球只是太陽系裡一顆普通的行星，後來的科學研究告訴我們，太陽也只是銀河系裡一顆普通的恆星，甚至銀河系也非常普通，僅僅是幾千億個星系之一，而人類也只是地球生物界內意外進化出來並存活發展的成員。
科學家們依然不斷地在太陽系外找到數以億記的處在宜居帶的行星，他們保守地估計每兩顆恆星中就有一顆擁有行星，而每 200 顆恆星就會有一顆位於宜居地帶的行星。
事實就是這樣，聳聳肩，這並不是什麼大不了的事。這個發現對於不久之前剛發布的Breakthrough Starshot計劃是一個非常利好的消息。如果Proxima b被證實確實在宜居帶上並有水存在的跡象的話，那Breakthough Starshot項目就會被賦予更大的科學使命：在人類第一次星際探索任務的基礎上，同時探索太陽系外最近的類地宜居行星。這勢必將有助於增強該項目吸引科研力量和後續經費的能力。
其實即便Proxima b不是顆宜居行星，僅憑距離上的優勢，它就極有可能成為第一顆被人類星際探測器造訪的系外行星。如果Breakthrough Starshot項目進展順利的話，也許你我有生之年就能看到Proxima b這個40多萬億公里外的外星世界的近距離照片。（以旅行者號探測器的速度需要7萬多年才能到達！）按照Breakthrough Starshot目前的計劃，首批太陽帆驅動的星際探測器將於20年後發射。探測器將被地基千億瓦級激光在數分鐘內加速到1/5光速，然後用20年時間到達半人馬座阿爾法系統，最後數據信號將需要4年多時間傳回地球。也就是說從今天開始至少還要等半個世紀左右。所以，大家注意健康飲食，多鍛煉身體，一定想辦法撐到那一天。我大概在一個月之前看到這個文章的初稿，
雖然這個工作表現出的視向速度探測能力是人類巔峰，
但我並不真的認為這個結果是非常exciting的。
懶得打字，放一張圖在這裡吧。
人們甚至估算，每一個冷星（cool star）都有20%的概率存在一顆類地行星，可能適宜生命存在。這個概率，比命中自科天文基金還高！
在僅僅4光年的地方就找到了一個可能有液態水，可能適宜生命的行星，那麼對於費米悖論，人類是宇宙中唯一生命的可能性極低了。
那麼我們到現在還沒收到外星人發來的「搜尋地外文明計劃（SETI）」這種廣播，是為什麼呢？細思恐極...
「但黑暗森林中有一個叫人類的傻孩子，生了一堆火併在旁邊高喊：我在這兒！我在這兒！」
我倒是想起了一個能夠比較讓人安心的解釋，那就是再用一遍人擇原理：
- 為什麼地球這麼適宜生命呢？因為如果不合適，那就不會長出人類提出這個問題。
- 為什麼我們現在還沒發現外星人呢？那是因為人類剛好是銀河系獵戶旋臂邊緣這地方最先進的文明，附近其他文明頂多還在蛋白質狀態。如果不是這樣，那麼太陽系早就被清理者摧毀了，那就不會有活著的人類提出這個問題。可能大部分文明之間的戰爭並不像三體那麼神，都只是菜雞互啄。
在宇宙中，你再快都有比你快的，你再慢也有比你慢的。
目前最近的四個恆星中的宜居帶中確定有兩個恆星的宜居帶有行星存在了，更可怕的是，有一個恆星的行星確實有就智慧生物。。。那麼問題來了，是不是宇宙中二分一恆星帶有宜居行星，四份一恆星的行星有智慧生命？劉慈欣太可怕了。
剛剛看到愛范兒這篇文章，excited！
隔壁星系有顆「第二地球」，一個《三體》的謎之巧合？
葉文潔在紅岸基地發射的一串信號，給地球招來了滅頂之災，而這個為地球帶來末日審判的外星文明就來自離地球 4 光年外的隔壁星系。這故事既離奇又驚悚，但好在這只是小說。
事情就是這麼巧合，歐洲南方天文台（ESO）昨天在官網上正式確認，距離我們最近的恆星系統比鄰星（Proxima Centauri）中，有一個處在宜居帶上的類地行星，並且極有可能有液態水。
（圖片來自：Pale Red Dot）
除了震驚，還是震驚，讓人瞬間腦洞大開：星際殖民有希望了？人類找到第二故鄉了？地球生態滅絕後有退路了？我們在這個浩渺的宇宙中可能並不是唯一的生命體？
如果你現在進入了這種發燒狀態，愛范兒（微信號：ifanr）來給你降降溫。
我們知道什麼？
這顆類地行星被稱為比鄰星 b（Proxima Centauri b），圍繞著一顆紅矮星公轉，這也是人類已知距離地球最近的系外行星，僅距離 4.24 光年，相較於之前發現的開普勒 452b 1400 光年的距離，這已足夠讓人讚歎。
根據估算，這顆行星為固態，表面遍布岩石，質量不少於地球的 1.3 倍，因此體積也可能比地球稍大一點。
（圖片來自：Daily Mail）（望遠鏡上的比鄰星）
為什麼科學家認為這個星球宜居，並且有液態水呢？因為這個星球處在比鄰星的宜居帶上。
比鄰星 b 距離中心的紅矮星 730 萬千米，不足日地距離的 5%，比水星離太陽的距離還要短。也正是由於軌道半徑小，比鄰星 b 上一年只有約 11 天。
而它之所以沒有成為一個像水星那樣地獄般的世界，是因為中心的紅矮星是恆星演化到後期的形態，輻射、能量都已大量散失，溫度較低，而且直徑和質量都不足太陽的 15%。
（圖片來自：phl）（估算對比）
因此根據估算，比鄰星 b 接受的熱量在這個距離上剛剛好。
或許是巧合，比鄰星很可能是一個三星系統的一部分，如果事實如此，將和《三體》的橋段非常相似。
在《三體》里，三體人的星系中，三個恆星在做著難以破解的三體運動，而比鄰星則繞著一個被稱作半人馬座阿爾法的雙恆星系統公轉，三顆恆星之間有複雜的引力關係。
（圖片來自：Pale Red Dot）（三星系統）
在南半球的夜空中，你確實難以察覺到又小又暗的比鄰星，但半人馬座阿爾法的兩顆恆星則在夜空中最為閃亮，而找到了它，你也就接近發現比鄰星。
而這就幾乎是我們目前已知的一切。
什麼還不確定？
就目前得到的信息來看，一切都是基於人類結合觀測後在理論上的推演，而至於這個星球到底是天堂還是地獄，變數還很大。
根據官方聲明，儘管可推測比鄰星 b 處在宜居帶，但考慮到它距紅矮星的距離，它可能會受到紫外線與 X 射線的強烈影響，所受輻射將比太陽對地球的更強。
Pale Red Dot 項目的研究者已經分別用兩篇論文探討了星球可能的氣候狀況，最終明確，這顆星球到底有沒有水還是未知，但在理論上完全有這個可能，但是即便存在，地表液態水只可能存在於地表光照最充足的區域，比如熱帶地區（3：2 共振軌道情形）或向陽一面（同步自轉情形）。
此外，行星的自轉狀態（傾角、周期）、紅矮星的輻射、行星形成史，都可能對其氣候產生影響。
（圖片來自：Slate）
而美國著名天文學家 Phil Plait 在博客中分析了其中至關重要的兩個不確定因素。
首先，我們不知道星球的真實質量。如果觀測角度是行星公轉軌道的正側面，那的確可以估算出比地球重 1.3 倍這個數據，但如果觀測時公轉軌道是傾斜的，那星球的質量應該會比之前公布的更大，而這也將影響行星的環境。
其次，他還指出，行星存在於宜居帶並不是有液態水的直接證據。比如，如果沒有緻密的大氣層，那行星氣溫可能會低至 -40℃ 左右，而地球在除去溫室效應的情況下這一數字是 -15℃，而沒有液態水以及適當的光和熱，其存在生命體的可能性也會減小。
此外，關於星球的組成成分、尺寸等都還一概不知，因此 Plait 說：
這個地方可能會完全不適宜居住，也有可能是伊甸園，我們完全沒有辦法知道，所以要額外注意：比鄰星 b 確實可能與地球大小相仿，但至於是不是有地球那樣的宜居環境，我們完全無從得知。
「第二地球」的判定鐵律
既然還有這麼多未知謎團，那Pale Red Dot 的天文學家有何底氣稱其宜居呢？讀到這裡，你會注意到愛范兒（微信號：ifanr）反覆提到一個詞：宜居帶。那到底什麼是宜居帶呢？
根據 2013 年學術期刊 Science 上的一段介紹，宜居帶（habitable zone）是圍繞恆星的一個軌道範圍，在這個範圍內，光和熱都較為適中，因此在充足的大氣壓下，行星表面可以形成液態水。
（圖片來自：Slate）（比鄰星 b 處在綠色宜居帶上）
是否宜居與恆星的輻射、行星的質量、大氣狀況都有決定性的關聯，而處於宜居帶僅僅是其中一個因素。
綜合這些因素，地表液態水，是存在生命的一個至關重要的條件。地球則是個巧合，是一個幸運兒，它就處在那個黃金平衡點上，各項指數都剛剛好，而比鄰星 b 能達到這種黃金平衡的幾率微乎其微。
在本次發現中，科學家得出宜居這一假設，主要是基於其處於宜居帶，並且質量與地球相仿，但這實際上並沒有將所有情況都考慮完全，比如之前提到的大氣、所受輻射等。
（圖片來自：Daily Mail）（開普勒 186f 效果圖）
事實上，自從人類 1995 年發現第一個系外行星後，已經累計發現了 9 個預計會存在液態水的行星，加上新近發現的比鄰星 b，2/3 由 NASA 的開普勒太空望遠鏡一手包辦，大部分的判斷都是依據宜居帶這一指標，但由於距離全部都在 13 光年以上，因此即使是發現了也幾乎沒有探索的可能。
（圖片來自：Wikipedia）（歷史上的 9 顆類地行星）
得了孤獨恐懼症的人類
就算距離再遠，即使我們的飛船和通訊設施再差，人類還是無法止住探索外星世界的腳步。
於是有這麼一群「瘋子」，他們每天守在炮台一樣的天文站，觀測著這個他們一輩子也去不了的世界。
（圖片來自：Pale Red Dot）（Pale Red Dot 團隊）
Pale Red Dot 項目就是這個驚世發現背後的組織，它由倫敦瑪麗皇后大學學院的 Guillem Anglada-Escudé 教授掌舵，由一支天文學家組成的研究小組管理。他們的目的只有一個：通過位於智利 La Silla 的 ESO HARPS 光譜儀觀察比鄰星的變化，由此來確定是否確有系外行星。
（圖片來自：Pale Red Dot）（恆星晃動）
而可能存在行星的線索最早於 2013 年發現，但當時觀測結果可信度並不高。
之後，Anglada-Escudé 教授的團隊，在 ESO 的協助下進行了更多觀測，而這項 Pale Red Dot 計劃也在兩年之後誕生。
在那 60 個夜晚里，Anglada-Escudé 教授每天都要檢查信號。從前 20 天的結果來看，與預期已經非常相符，等達到 30 天時，結果已經很明確，於是團隊開始準備起草論文。
最終在昨天，他們把這個消息告知了整個人類世界。
比鄰星 b 的發現註定只是個開端，未來，它將成為宇宙中搜尋地外生命線索的重要目標。而事實上，StarShot 項目也早已派探測器飛往半人馬座阿爾法星系。
Anglada-Escudé 教授也表示：
我們計劃的下一步是搜尋比鄰星 b 上的生命。
（圖片來自：Slate）（智利 ESO 天文台）
而這也引發了人類千百年來一直縈繞於心頭的宏大問題：我們是誰？茫茫星空下，我們註定孤獨嗎？
於是，人們說：上帝或者真主活在我們頭頂上，掌管著一切；到了近現代，又有形形色色的 UFO 傳聞。
人類似乎難以接受孑然一身這個慘淡的現實，一直在用各種幻想麻痹自己：地球之外，一定還有別的世界，我們一定還有同伴。
於是，劉慈欣這樣的神筆為我們構建了幻想的天地；而另一邊，科學在用證實、漸進的方式為我們拓展眼界。但是，知道這個問題的答案真的有那麼重要嗎？這會是像《三體》中所記述的滅頂之災，還是會幫人類邁向更繁榮更智慧的未來？
在我們真正與外星世界建立聯繫前，這一系列哲學問題都不會有明確可信的解釋。
看來，我們還是一如既往的孤獨而焦慮。
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看起來劉慈欣真不是一般人。這還真不是三體廚，是有根據的。而且得出的結論絕不樂觀。
在4光年外最近的恆星系就發現了固態行星，這說明什麼？——如果它還在所謂的宜居帶。不考慮上面有沒有水，更不考慮有沒有生命，就考慮宜居帶固態行星，我們已經得出一個結論，在銀河系任意取兩個最鄰近的星系，就發現了5個固態行星：水、金、地、火、三體星（姑且這麼叫吧），其中五分之二在宜居帶範圍內（地球和三體星）。
我們再保守點，如果宇宙中任意恆星系按照此概率，有五分之一到五分之二概率存在宜居帶的固態行星，那麼萌發生命的可能就太大了。
按照葉文潔的原話說，人類把目光投向宇宙的盡頭，沒想到在最近的恆星系，就發現了一個宜居固態星球。 同樣的，按照邏輯的原話說的話，那就是如果宜居條件這麼普遍，生命應該早把宇宙佔滿了，宇宙里應該充滿了生命，沒有沒被動過的菜（這話是丁教授說的吧）
那麼，永恆的沉默說明什麼呢？
費米悖論變得非常可怕，如果黑暗森林假說只是小說家開玩笑的，那麼只剩下一個，大篩選。如果地球如此平凡，那麼大篩選的結論只有一個：
地球吃棗藥丸。我說最近高能物理進展怎麼這麼慢……
《三體》從科幻小說晉陞為首部太空歷史書，將被2100年人教版教材節選使用。
此外，在本書威懾紀元特別版中，他為此書題了兩句詩：這麼近的火星很多都沒搞清楚呢，這個行星信息量太少，都是瞎猜階段。
關於地球起源的新學說——「星球演變排列順序」：
像自然界所有事物一樣，星球也會經歷從誕生到衰亡的演變過程。各種星球不同的形態是由於處在演變過程中的不同階段（如昆蟲在它的生長階段各是卵、幼蟲、蛹、蛾幾種完全不同的形態一樣），行星是由恆星演變而來，宇宙中每個星球的演變都要經過——恆星級「黑洞」—瀰漫星雲—恆星—紅巨星—行星狀星雲—白矮星—行星—彗星—小行星這樣幾個階段。地球正處在當行星階段中期，小行星最後化作塵埃飄浮在蒼茫太空時，星際中的氣體塵埃在快速旋轉運動的恆星級「黑洞」吸引下凝聚在一起，又一個星球新的生命周期開始了。星球演變就是這樣循環往複，生生不息。
宜居行星越是普遍，費米悖論越是可怕。
除了比較顯而易見的優點（岩態、宜居、有水）
利好消息有三個：
這個行星離得近，雖然現有技術水平仍然望塵莫及，但可以嘗試作為未來人類第一個「系外定居點」。
這個行星質量不小，足以對抗太陽風、吸引大氣層。由於離恆星近、理論上還有應該富含金屬元素，因此其核心很可能是鐵。這樣其抗電磁、抗耀斑、抗太陽風能力更強。也會擁有更健康的大氣環境。
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