42光年之外除了比邻星B外离太阳最近的恒星又发现了半人马座比邻星C

2020-04-17 10:51 来源:科创网

原标题:4.2光年之外,除了比邻星B外,离太阳最近的恒星又发现了半人马座比邻星C!

天文学家发现了另一颗围绕半人马座比邻星运行的外行星。他们的发现发表在杂志《科学进展》上。如果得到证实,这将是发现的第二颗围绕半人马座比邻星运行的系外行星。天文学家在2016年发现了一颗围绕半人马座比邻星运行的行星,这在当时是个大新闻。半人马座比邻星是离我们太阳最近的恒星。这颗名为比邻星B的行星可能适合人类居住。那时,一些人推测我们可能会在几十年内把机器人探险家送到那里。

第二颗行星的发现,虽然它可能离比邻星太远,没有液态水,却增加了人们对比邻星系统的兴趣。这颗新行星,半人马座比邻星C,需要后续观察来确认它是一颗行星。半人马座比邻星的变化表明了另一颗行星的存在,但研究人员也表示,目前可用的数据无法用任何恒星活动本身来解释。因为它非常靠近恒星,并且与恒星有角度地分离,所以它是下一代望远镜后续观测的首选(甚至是成像)。半人马座比邻星的质量大约是海王星的一半,它的轨道大约是地球的1.5倍。

如果没有大气,半人马座比邻星的温度大约是零下200摄氏度。在过去的几年里,半人马座比邻星经历了严格的天文学检查,排除了这颗恒星有0.8到5个天文单位的木星大小的行星的可能性。然而,半人马座比邻星的发现仍然令人惊讶,因为半人马座比邻星的存在挑战了我们关于超级地球是如何形成和进化的模型。这项研究的主要作者是INAF天体物理天文台的马里奥达马索。这颗低质量的行星围绕着半人马座比邻星旋转,距离为1.5天文单位。将显示行星存在的数据和显示主星活动的数据分开有多困难。

就像我们的太阳一样,半人马座比邻星也有由强磁场活跃区域引起的斑点。这些区域在不同的时间尺度上移动和离开视线,它们的强度发生变化。在搜索任何行星信号时,都需要考虑这些特征。尽管恒星的活动与数据不一致,发现者仍然很谨慎,直到随后的观察能够证实或否认半人马座比邻星的存在,并明确排除恒星的活动。这个新的候选系外行星的发现包含在这篇新的研究论文中,但是它的历史可以追溯到几年前。几个科学家小组已经在半人马座比邻星群中寻找系外行星,大部分研究工作依赖于径向速度数据。

特别是来自欧洲卫星组织的高精度径向速度行星搜索器的数据。通过一次又一次的研究,天文学家们已经排除了在比邻星特定的天文单位范围内存在某些质量范围的行星。1999年的一项研究排除了任何超过1700天文单位的行星的存在,因为半人马座比邻星本身绕着半人马座阿尔法星轨道运行。2019年的一项研究将半人马座比邻星10AU以内的任何行星的木星质量上限设定为0.3木星质量。这项研究排除了木星质量在10到50AU之间、质量在0.3到8之间的行星的存在,而其他研究施加了更多的限制。

突破摄星计划

但是天文学家也知道红矮星比其他类型的恒星有更多的小行星,所以他们继续搜寻。我们真的能把飞船送到那里吗?突破卫星计划(BSI)认为他们可以向半人马座比邻星发射一艘小型飞船。2016年,当半人马座外行星B被发现时,突破之星项目开始运作。他们相信一个装有照相机的纳米宇宙飞船可以被送到比邻星B,并返回比任何望远镜都要详细的图像。它应该能够返回显示大陆和海洋的图像。

突破卫星摄影计划称:要达到与地球轨道上的太空望远镜相当的分辨率,望远镜的直径必须超过300公里。然而,即使半人马座比邻星在天文学上“接近”,它仍然是一个巨大的距离。在4.2光年之外,以20%的光速(2.16亿公里/小时)到达那里仍然需要几十年的时间。目前,最快的宇宙飞船是美国宇航局的帕克太阳能探测器,最高速度为692,000公里/小时。但我们能否得到一艘宇宙飞船还只是故事的一部分。

由于非常接近太阳系,半人马座比邻星系统是一个可观察的实验室,用于了解其他太阳系。它的存在和接近可能刺激进一步的技术发展,需要更详细地研究它和其他系统。最后,人们发现来自半人马座比邻星的多重信号表明行星比恒星更常见。半人马座比邻星是了解最近的系外行星和开发新技术以更好地理解我们生活的宇宙的好地方。对于行星形成模型来说,半人马座比邻星的存在是有问题的,或者至少是重要的。在用径向速度探测到的低质量恒星的超地球行星中,半人马座比邻星周期最长,质量最小。

这也将是距离母星最远的距离,比原始行星盘中的雪线还要远,雪线可能是0.15天文单位。由于一些不稳定性,半人马座比邻星C不太可能被踢出离母星更近的初始位置,因为半人马座比邻星C的轨道与圆形轨道重合,并且在较短的轨道距离上没有质量更大的行星。在研究论文中,作者说:超越雪线的超级地球的形成对形成模式提出了挑战。根据模型,雪线是超级地球吸积的最佳点,因为冰固体在这个位置积累。半人马座比邻星是一颗红矮星,或称M矮星,距离太阳约4.2光年,是我们最近的邻居。

博科花园

参考期刊《科学进展》

DOI: 10.1126/sciadv.aax7467

博科公园

标签: 研究 恒星 距离

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