科学家发现超小类地行星，距我们仅六光年

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原文作者：MICHELLE STARR

翻译：王忠伟

校对：黄诗欣

排版：关关

https://www.sciencealert.com/tiny-earth-like-world-discovered-orbiting-nearest-single-star-to-earth

一幅描绘巴纳德b的艺术作品（图源：ESO/M. Kornmesser）

近日，科学家在离太阳系最近的一颗恒星附近发现了一颗“宝藏行星”。

这颗恒星叫做巴纳德星，属于红矮星。天文学家在它附近发现了一颗非常小的系外行星。

它不是普通的系外行星。这个稀奇的小星球名为“巴纳德b”，它非常小，质量至少为地球的37%。也就是说，它比半个金星还要小一点，大约只有2.5个火星那么大。

它的稀奇之处在于我们很难找到小型的系外行星。虽然巴纳德b不适合我们所知的生命居住，但发现巴纳德b会带领我们找到银河系中的其他类地行星。

巴纳德b是科学家们顺藤摸瓜找到的。早在2018年就有迹象表明巴纳德星附近可能有一颗行星，科学家估测它的质量约为地球的三倍，轨道距离约为0.4个天文单位。

这颗的行星的存在有待证实，但研究人员在仔细观测巴纳德星之后发现了一颗更小的行星，也就是巴纳德b。更重要的是，可能还有三颗系外行星藏在离恒星更远、更难发现的地方。

西班牙加那利群岛天体物理研究所的天文学家乔奈·冈萨雷斯·埃尔南德斯（Jonay González Hernández）说：“即使要花费很长时间，我们始终坚信所做的努力不会白白浪费。”

距离太阳最近恒星。(图源：IEEC/Science-Wave - Guillem Ramisa)

巴纳德星又名GJ 699，天文学家对它非常感兴趣。它是离地球最近的恒星之一，只排在半人马座的三合星系统后面。巴纳德星和太阳不同，它属于银河系中最常见的恒星类型——红矮星。通过研究巴纳德星，我们可以得知很多有关这个邻居及其行星的知识、关于恒星周围的行星系统和红矮星周围的行星系统的信息，还有这些行星的宜居程度。

寻找小型系外行星要比寻找大型系外行星难得多。我们发现系外行星主要是通过识别它们对恒星的影响。系外行星越大，影响就越显著。

相较于一颗较大的恒星，一颗较小的恒星（比如一颗小型的红矮星）更容易检测到小型系外行星的信号。而且巴纳德星离我们很近，比更遥远、更暗淡的恒星更容易观测。

研究人员利用欧洲南方天文台的甚大望远镜寻找径向速度的变化迹象。当一颗恒星和它的行星围绕一个共同的重心运转时，我们就能观测到这种变化。当恒星轻微摆动时，其光的波长也会随之改变。

天文学家可以通过分析光波推测出恒星附近是否存在一颗系外行星。由于系外行星的质量会影响恒星的摆动程度，天文学家还能推算出它的质量。

巴纳德星2018年的的数据并没有显示系外行星存在的迹象，但它却显示该恒星以3.15天为周期进行摆动，也就是说有一颗行星每3.15天绕其运行一周。摆动的幅度表明，这颗系外行星（即巴纳德b）的质量至少是地球质量的0.37倍左右。

展示如何测量径向速度的动图。（图源：Alysa Obertas/维基共享资源，CC BY-SA 4.0）

这么短的运行轨道表明这颗系外行星离恒星非常近，只有0.02天文单位。虽然红矮星比太阳更冷更暗，但它离恒星还是太近了，不可能有我们所知的生命存在。

“巴纳德b是已知质量最小的系外行星之一，也是已知的少数质量小于地球的系外行星之一。但是这颗行星离宿主恒星太近了，根本不在生命宜居的地带，“冈萨雷斯·埃尔南德斯指出。“即使巴纳德星的温度比太阳低大约2500度，巴纳德b表面的温度也很高，不会有液态水存在。”

但这并不意味着整个恒星系统都不适合居住。数据显示，可能还有三颗系外行星围绕巴纳德星运转，轨道距离比巴纳德b更远。但现有的数据还不足以证实它们的存在，需要进一步观测才能确认这些信号是否系外行星所引起。

“我们现在需要继续观测这颗恒星以确认其他系外行星的存在。”加那利群岛天体物理研究所的天文学家亚历杭德罗·苏亚雷斯·马斯卡雷尼奥（Alejandro Suárez Mascareño）说。

“但巴纳德b以及之前发现的其他行星，像比邻星b和比邻星d，都足以表明我们宇宙的后花园有很多小型行星。

责任编辑：DAIKIN

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Comet at Moonrise
Image Credit & Copyright: Gabriel Zaparolli

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