宇宙中的恒星普遍都有自己的行星系統(tǒng),迄今為止,經(jīng)科學(xué)家確認(rèn)的系外行星數(shù)量已有5千多顆,其中不乏與我們地球類似的類地行星,通常來講,我們將比地球更大的類地行星稱為“超級地球”(super earth),所以我們也可以將比地球更小的類地行星稱為“迷你地球”(mini earth)。

在已確認(rèn)的系外行星中,“迷你地球”并不常見,不過這個“家族”近日一口氣增加了4個“成員”。根據(jù)一項(xiàng)近日發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》 上的研究,天文學(xué)家在距離我們僅5.97光年的一顆恒星周圍,發(fā)現(xiàn)了4顆“迷你地球”,下面我們就來看看這具體是怎么回事。

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這顆恒星在天空中位于蛇夫座方向,最初由天文學(xué)家愛德華·巴納德(Edward Barnard)于1916年發(fā)現(xiàn),所以人們將其稱為巴納德星(Barnard's Star)。

觀測數(shù)據(jù)表明,巴納德星的質(zhì)量約為太陽的0.162(±0.007)倍,半徑約為太陽的0.187(±0.001)倍,是一顆黯淡的紅矮星,由于它是距離太陽第4近的恒星(僅次于半人馬座α星系統(tǒng)中的3顆恒星),因此它也成為了天文學(xué)家的重點(diǎn)關(guān)注對象之一。

盡管巴納德星已經(jīng)被研究了很久,但天文學(xué)家一直對其行星系統(tǒng)的具體情況感到疑惑,最早的猜測是它周圍可能存在一顆類似木星的氣態(tài)行星,因?yàn)橛^測數(shù)據(jù)顯示,這顆恒星存在著周期性的“擺動”,這通常表明有行星在引力上影響它,而從其“擺動”幅度來看,這應(yīng)該是一顆質(zhì)量較大的氣態(tài)行星。

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為了確定這顆假想中的氣態(tài)行星是否真實(shí)存在,一組天文學(xué)家使用了位于夏威夷的雙子星天文臺(Gemini Observatory),并安裝了一個名為MAROON-X的精密光譜儀,從2019年到2022年,花了112個夜晚對巴納德星進(jìn)行了詳細(xì)的觀測。

在此之后,另一組天文學(xué)家又使用位于智利的甚大望遠(yuǎn)鏡上的ESPRESSO儀器,再次對巴納德星進(jìn)行了長時間的觀測,隨后天文學(xué)家通過這兩組觀測數(shù)據(jù)的相互印證,最終確認(rèn)了,原來巴納德星的“擺動”,其實(shí)是由四顆比地球小得多的類地行星共同引起的,而不是之前假想中的那顆氣態(tài)行星。

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(↑想象圖)

根據(jù)天文學(xué)家的測算,這4顆“迷你地球”的大小都差不多,其直徑在地球的20%至30%之間,質(zhì)量約為我們太陽系中的水星的質(zhì)量的4倍左右。那么,在這些“迷你地球”上,是否有可能存在生命呢?

對此,天文學(xué)家表示,由于它們的公轉(zhuǎn)周期都只有幾天,這意味著它們距離主恒星非常近,這會使得它們所受的恒星輻射極為強(qiáng)烈,溫度也必然異常高,同時還很可能已經(jīng)被潮汐鎖定,因此我們可以認(rèn)為,它們都不適合生命存在(至少是不適合我們地球上的生命形式)。

值得一提的是,已知的觀測數(shù)據(jù)表明,巴納德星正在不斷向太陽接近,根據(jù)天文學(xué)家的預(yù)測,在公元11800年左右,它就會抵達(dá)距離太陽最近的位置,到那個時候,它與太陽的距離將只有大約3.75光年,并因此成為距離太陽最近的恒星,不過在此之后,它又會遠(yuǎn)離太陽而去。

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或許我們可以樂觀的認(rèn)為,在幾千年之后,人類的科技水平很可能會比現(xiàn)在高得多,甚至擁有了進(jìn)行恒星際航行的能力,而如果真是這樣的話,屆時的人類就可以親自去拜訪此次發(fā)現(xiàn)的這4顆“迷你地球”,看看那里到底存在著什么。

參考資料:Four Sub-Earth Planets Orbiting Barnard's Star from MAROON-X and ESPRESSO,The Astrophysical Journal Letters, Volume 982, Number 1,2025 March 11