截至11月8日，人類已經(jīng)證實(shí)存在3837顆地外行星，這是一項(xiàng)非同尋常的壯舉，在這十年之前這個(gè)數(shù)字還不到500。不幸的是，大多數(shù)都在數(shù)百甚至數(shù)千光年之外，而且我們基本不可能很快直接研究這些新世界。但是有一小部分距離我們更近 - 包括距離我們僅6光年遠(yuǎn)的冰凍超級(jí)地球，我們用一種用于跟蹤和識(shí)別靠近我們地球的系外行星的新技術(shù)發(fā)現(xiàn)了它。

在周三的《自然》雜志上發(fā)表的一篇論文中，一個(gè)國(guó)際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)報(bào)告發(fā)現(xiàn)了一顆新的系外行星圍繞著巴納德的恒星——第二個(gè)與地球最接近的恒星系統(tǒng)(第一近的是半人馬座阿爾法星系統(tǒng)的三星系統(tǒng))，并且長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為沒(méi)有任何自己的行星。這顆行星被稱為巴納德b(或稱為GJ 699 b)，是地球質(zhì)量的3.2倍，圍繞恒星周期為233天。

它也是一個(gè)冰凍地獄，遠(yuǎn)離它的主星并且沒(méi)有任何機(jī)會(huì)接收有用的光照。該論文的作者懷疑那里的溫度平均為-238華氏度(-150攝氏度)。這比地球上最寒冷的溫度還低100多度。

華盛頓特區(qū)卡內(nèi)基科學(xué)研究所研究員、新論文的合著者約翰娜·特斯克說(shuō)：“我認(rèn)為將這個(gè)星球稱為可居住還是有點(diǎn)過(guò)了。表面太冷沒(méi)有液態(tài)水，而液態(tài)水基本上就是可居住區(qū)域的定義。”恒星周圍的軌道區(qū)域溫度足夠溫和才可以存在液態(tài)水。液態(tài)水通常被認(rèn)為是生命進(jìn)化的關(guān)鍵組成部分，或者至少是我們所知道的生命。

這有點(diǎn)令人沮喪，但它并沒(méi)有影響巴納德b的發(fā)現(xiàn)的重要性。

“在2015年之前，數(shù)據(jù)中有一絲信號(hào)，那時(shí)就開(kāi)始進(jìn)行更密集的觀測(cè)活動(dòng)以確認(rèn)信號(hào)，”特斯克說(shuō)。最終發(fā)現(xiàn)這些信號(hào)來(lái)自于探測(cè)Proxima b(即最接近地球的最近的系外行星以及可能實(shí)際上可以適應(yīng)生命的系外行星)的信號(hào)，而近年來(lái)這些探測(cè)機(jī)會(huì)已經(jīng)減少。 “根據(jù)開(kāi)普勒任務(wù)的結(jié)果，我們知道許多恒星可能會(huì)擁有小型行星。那么，我們?yōu)槭裁床豢纯醋罱暮阈悄兀?ldquo;

另一位負(fù)責(zé)調(diào)查的卡內(nèi)基研究所研究員保羅巴特勒稱，巴納德b是行星搜尋的重要成果。在過(guò)去100年的大部分時(shí)間里，天文學(xué)家尋找太陽(yáng)系外行星的唯一技術(shù)是天體測(cè)量技術(shù)，即尋找行星相對(duì)于恒星的擺動(dòng)。這項(xiàng)新研究超越了天體測(cè)量技術(shù)的極限，并提供了如何發(fā)現(xiàn)更像地球的行星的技術(shù)向前發(fā)展的一絲希望。

對(duì)巴納德b的調(diào)查受到一些挑戰(zhàn)，即行星的長(zhǎng)軌道周期(這使得基于恒星的研究更加困難)，以及物體信號(hào)的幅度極小。該團(tuán)隊(duì)需要積累大量數(shù)據(jù)以隔離信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行研究，并最終篩除了七種不同儀器收集的超過(guò)20年的數(shù)據(jù)?？偠灾?，它是有史以來(lái)用于尋找系外行星的最大數(shù)據(jù)集之一，部分原因是該團(tuán)隊(duì)99%完全相信巴納德b是一顆行星。“這項(xiàng)研究真正令人印象深刻的部分是數(shù)據(jù)的數(shù)量和質(zhì)量，”特斯克說(shuō)。

他們使用所謂的徑向速度技術(shù)找到了巴納德b，該技術(shù)可以探測(cè)和分析行星在軌道中由恒星和行星之間的重力產(chǎn)生的擺動(dòng)。雖然這種技術(shù)之前已經(jīng)被用過(guò)很多次才能找到數(shù)百個(gè)其他的系外行星，但從未被用來(lái)找到一顆如此小而遠(yuǎn)離恒星的行星。

那個(gè)行星本身呢？不幸的是，除了它存在這一事實(shí)之外，我們對(duì)巴納德b還有很多不了解。“我們不知道巴納德b是否具有大氣層甚至其平均成分，”特斯克說(shuō)。它與主星之間的距離使它不太可能孕育生命 - 至少我們所知道的生命。

盡管如此，這種神秘感仍然存在，并且可能有理由抱有一點(diǎn)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)外星人的希望。“有可能表面有些溫暖，并且可能存在某些分子的液體形式，可能像甲烷一樣，”特斯克說(shuō)。“我們知道太陽(yáng)系中的衛(wèi)星被厚厚的冰層覆蓋，但下面有液態(tài)海洋，”就像木衛(wèi)二和土衛(wèi)二。巴納德恒星本身就是一顆古老的紅矮星并且不是非常活躍，意味著不用太擔(dān)心它會(huì)吞沒(méi)附近的行星。雖然巴納德b是一個(gè)超級(jí)地球，但它仍然在我們認(rèn)為可以支持生命的行星質(zhì)量范圍內(nèi)。這都是很大膽的想法，但巴納德b的可居住性前景并未完全消失。

特斯克，巴特勒和其他人將繼續(xù)研究巴納德b，并特別感興趣使用新的系外行星作為測(cè)試下一代儀器的目標(biāo)，如NASA即將推出的詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡，它可以實(shí)際評(píng)估是否存在大氣層。“這些類型的觀察結(jié)果可以追溯到幾年前，”特斯克說(shuō)。“但就個(gè)人而言，我仍然是'剛?cè)胄?的天文學(xué)家。我很有耐心。“

本文譯自 popsci，由譯者 HW 基于創(chuàng)作共用協(xié)議(BY-NC)發(fā)布。