图片源于:https://www.staradvertiser.com/2025/03/13/breaking-news/hawaii-based-telescope-aids-in-discovery-of-four-exoplanets/
华盛顿——天文学家们已确认在巴纳德星周围发现了四颗小型岩石行星,但他们得出的结论是,这些行星都过于炙热,无法支持生命,类似于我们太阳系内最内侧行星水星的情况。
巴纳德星距离我们大约6光年,是距离我们太阳系最近的单星——即不与其他星星一同运行的星星。只有位于大约4光年外的阿尔法·新星系统中的三颗星更近。光年是光在一年中传播的距离,约为5.9万亿英里。
研究人员利用位于夏威夷岛的双子望远镜和位于智利的非常大望远镜的数据确认了巴纳德星周围的四颗行星的存在。去年发表的一项研究使用来自非常大望远镜的数据,指出存在一颗行星,并暗示可能还有三颗行星。
太阳系以外的行星被称为系外行星。围绕巴纳德星的行星则是自1990年代以来发现的5800多颗系外行星中最小的一类,随着天文学家们不断提高定位这些小世界的能力。
巴纳德星位于蛇夫座的方向,是一种红矮星,属于最小的常规星。它的质量约为太阳的16%,而且远不如太阳热。然而,这四颗行星的轨道如此接近,以至于它们的表面温度已经达到了不适合生命的程度,类似于水星干燥的表面。
“可生存性的关键要求是存在液态表面水,”芝加哥大学天文学博士生、此次研究的首席作者里特维克·巴桑特(Ritvik Basant)表示。
“如果一颗行星的轨道过于接近其恒星,任何水都会蒸发。如果太远,水就会结冰。结果发现,围绕巴纳德星的四颗行星都太接近它的主星,导致它们过热,无法维持液态水。”
这是已知的唯一一个所有行星均小于地球的多行星系统。最内侧的行星质量为地球的26%,第二颗的质量为地球的30%,第三颗的质量为地球的34%,而最外层的行星质量为地球的19%。每颗行星仅需几天即可完成一次轨道运行。
为了便于理解,它们的质量与火星相比,火星的质量约为地球的11%,而水星的质量约为地球的6%。
四颗行星围绕巴纳德星的轨道几乎是完美的环形,所有轨道距离都小于水星到太阳的距离。
天文学家提到的“适居带”是指在恒星周围存在的一个距离,行星表面的温度类似于地球,允许液态水存在。围绕巴纳德星,研究人员排除了存在任何位于适居带的类地行星的可能性,但尚未排除该系统中其他小型行星的可能性。
在寻找地外生命的过程中,科学家们正在寻找类似于我们星球的岩石状和温暖的潜在宜居行星,而非气态行星。随着新发现的出现,天文学家现在知道在阿尔法·新星和巴纳德星系统中都有岩石行星,尽管其中不存在位于适居带的行星。
在阿尔法·新星系统中检测到了两个系外行星,它们都在红矮星比邻星(Proxima Centauri)周围运行。
各种方法都用于检测系外行星。在这项研究中,研究人员使用了“摇摆”方法,正式称为“径向速度”法。行星的存在会对其主星产生引力拉扯,导致恒星轻微摇摆。望远镜可以测量这种运动,从而使天文学家推断出行星的存在。
天文学家通过这一方法的细化,已提高了检测系外行星的能力,得益于日益敏感的仪器。巴纳德星系外行星中最外圈的行星是利用这一方法发现的约1100颗行星中最小的一颗。
“这项研究展示了下一代仪器在检测低质量行星方面的日益增强能力。围绕巴纳德星发现的四颗新行星均为小于地球质量的星球,这一领域在太阳系外仍是 largely unexplored。这标志着在寻找位于类似太阳星的适居带内的地球质量行星方面的重要步伐。”巴桑特说道。