4光年之外，可能還有一顆地球

科學

4光年之外，可能還有一顆地球

KENNETH CHANG2016年8月25日

有另一個地球或許正圍繞著我們隔壁的恆星旋轉。

天文學家周三宣布，他們探測到一顆行星在環繞距離我們太陽系最近的恆星比鄰星(Proxima Centauri)運行。讓人浮想聯翩的是，這顆行星位於比鄰星的適居帶，那裡的溫度也許既不太熱也不太冷。這意味著，它的表面或許能夠存在液態水，從而提高了存在生命的可能性。

儘管近年來的觀測工作在銀河系各處發現了不少地球大小的行星，美國航空航天局(NASA)的行星搜尋任務開普勒計劃也在這方面做出了尤其大的貢獻，但這顆行星帶來了與眾不同的希望，因為數十年後也許就有可能找到抵達它的辦法。它距離地球4.2光年，也就是25萬億英里，從宇宙的尺度來看屬於極近。

一位天文學家將它比作正在閃爍的霓虹招牌。「我是最近的恆星，我有一顆可能宜居的行星！」卡內基科學研究所(Carnegie Institution for Science)的天文學家R·保羅·巴特勒(R. Paul Butler)說。正是他所在的團隊做出了這一發現。

倫敦大學瑪麗王后學院(Queen Mary University of London)的天文學家吉列姆·安格拉達-埃斯屈德(Guillem Anglada-Escudé)，是在《自然》(Nature)雜誌上發表這一發現的研究團隊的帶頭人。他表示，「我們知道，在很多恆星周圍有類地行星，我們也差不多預計到那些臨近的恆星周圍會有類地行星。但令人振奮的並不是這個。讓人激動的是這是最近的那顆。」

除了這顆行星的大小和與母星的距離，有關它的許多事情還是個謎。科學家依據的計算機模型僅能提供有關可能出現的情況的一些線索：那裡的環境或許與地球類似，但也許像金星那麼炙熱，或像火星那麼乾冷。

這顆行星被命名為Proxima b，並沒有影像證據。安格拉達-埃斯屈德博士及其同事通過望遠鏡觀察其母星的光譜而間接探測到它。他們把注意力放到了這一光譜中存在的精準微小移動上，先是輕微的紅移，然後是輕微的紫移。造成這種現象的原因是比鄰星受到這顆行星引力的拖拽，於是前後搖擺。與之類似的是，警車朝著或遠離聽眾行進時，警笛聲聽起來會更尖利或更低沉。

通過這種移動的大小，天文學家們確定Proxima b的質量至少是地球的1.3倍，儘管它也可能要大上好幾倍。Proxima b上的一年——在環繞比鄰星的軌道上運行一周的時間——僅為11.2個地球日。

儘管這顆行星被比鄰星的光芒遮蓋，不能被現有望遠鏡觀察到，但天文學家們希望十年後打造的下一代望遠鏡能看到它。

這顆行星與地球的相似性增加了一種希望：未來某一天，機器探測器可以掠過或近距離地觀察它。在俄羅斯企業家尤里·米爾納(Yuri Milner)和理論物理學家斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)牽頭之下，私人資助的一群科學家與技術巨擘宣布啟動突破·探星計劃(Breakthrough Starshot Initiative)。這一項目的目標是在未來二三十年里開發並發射一系列iPhone大小的太空飛船。他們提出的目的地是半人馬座阿爾法星系（Alpha Centauri，又稱南門二），除了比鄰星，其中還有兩顆更大的類日恆星。

比鄰星位於半人馬座阿爾法星系，距地球4.2光年。

ESA/Hubble & NASA

「我們肯定會瞄準比鄰星，」突破·探星計劃顧問委員會主席、哈佛天文學家阿維·勒布(Avi Loeb)說。「這就像是在自家附近發現黃金地產。」

比起地球與太陽之間的9300萬英里，這顆新發現的行星與其母星之間的距離要短得多，僅為500萬英里左右。就連我們太陽系最裡面的行星水星，離太陽也有3600萬英里。

雖然Proxima b可能是與地球有所類似，但它的母星比鄰星與太陽有很大的區別。比鄰星個頭微小，屬於紅矮星，僅為太陽質量的大約12%、亮度的大約1/600——星光如此黯淡，都不能從地球上用肉眼看到。

因此，儘管Proxima b與比鄰星距離很近，但接收的熱量要小於地球，卻又足以保留水在其表面流動的可能性。至於它上面是否真存在液態水或大氣層，「目前就純靠猜想，」安格拉達-埃斯屈德博士在新聞發布會上表示。

假如Proxima b誕生於離比鄰星很近的地方，那麼它可能就很乾燥、沒有大氣。可是，它也可能誕生於更遠的地方，繼而往內移動到目前的軌道上。還有一種可能性是，它誕生之初是乾燥的，但後來遭到彗星或充滿冰物質的流星撞擊。

「一些可信的模型和理論可以說明，如今能夠有一顆可信的與地球類似的行星，」安格拉達-埃斯屈德說。

這一發現也許會給搜尋行星的望遠鏡提供推動力。在加州山景城的美國航空航天局艾姆斯研究中心(Ames Research Center)供職的魯斯蘭·別利科夫(Ruslan Belikov)提出，建設一座小型太空望遠鏡，成本不到1.75億美元，專門用來搜尋半人馬座阿爾法星系的行星。雖然它並不會強大到足以看見Proxima b，但它的存在也許能提供更多信心：在該星系的兩顆類日恆星周圍，也存在類地行星。

「它會直接提高公眾對隔壁就存在一個新世界的意識，」別利科夫博士說。「這是民眾思維範式的一種巨大轉變。」

翻譯：黃錚

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