附近的“超级地球GJ 3378b”可能比之前认为的更适合生命存在

附近的“超级地球GJ 3378b”可能比之前认为的更适合生命存在

艺术家从可居住区超地球系外行星GJ 3378b表面构思的视角。该行星的最小质量略高于地球的两倍多,绕恒星运行的距离使其接收的恒星光量几乎与地球相当。这颗星球加入了邻近宇宙中日益增长的潜在生命宿主群体。图片来源:尼古拉·伯曼/加州大学欧文分校。

(神秘的地球uux.cn)据德克萨斯大学奥斯汀分校(作者:Emily Howard):利用麦克唐纳天文台的霍比-埃伯利望远镜,天文学家们对一颗附近的系外行星进行了近距离观察,发现它可能比之前认为的更接近地球。这颗行星被称为GJ 3378b,绕着一颗名为红矮星的小而冷的恒星运行。它距离地球仅25光年,朝北方的骆驼座方向,位于其恒星的“适居带”——即温度允许液态水存在的区域——使其成为生命的候选地。

“我们的座右铭是'跟随水流',”加州大学欧文分校的天文学家、GJ 3378b新研究《天体物理学杂志》的主要作者保罗·罗伯逊解释道。“这是地球上每个已知生物都需要的东西,所以这是我们在寻找能够维持生命环境时首先关注的东西。”

红矮星是现存最酷的恒星群。它们比太阳小得多、暗淡许多,常常呈现红色,因此得名。它们是银河系中最常见的恒星,因此在寻找太阳系外生命时,是重要的目标。

“我们银河系中大约70%的恒星是红矮星,所以它们代表了标准,”德州大学奥斯汀分校的天文学家、行星系统适居中心成员兼论文合著者迈克尔·恩德尔解释道。“我们必须了解这些恒星周围的行星人口。”

附近的“超级地球GJ 3378b”可能比之前认为的更适合生命存在

适居带行星探测仪安装在麦克唐纳天文台霍比-埃伯利望远镜洁净室内。图片来源:Guðmundur Stefánsson/宾夕法尼亚州立大学。

行星的测量方式

然而,由于这些恒星非常暗淡,而类地行星又非常小,因此很难被探测到,需要专门的仪器。为了了解GJ 3378b,团队使用霍比-埃伯利望远镜上的适居带行星探测仪观测其宿星。当行星绕行时,其引力会拉扯恒星。这会在母星中产生微妙的摆动,可用于计算行星的质量和轨道。

“适居带行星探测仪优化为使用红外光,”罗伯逊解释道。“恒星变小后,温度变低,大部分能量以红外波长释放。所以,我们在一台10米(33英尺)望远镜上安装了红外光谱仪,这让我们有更多的原始光收集能力去观测这些微弱的恒星。”

“游戏的关键是精准,”恩德尔补充道。“为了找到那些低质量行星,你总是在寻找微小的信号。如果你的仪器不够精确,你就找不到它们。你找不到他们。”

一个比预期轻松的世界

GJ 3378b被称为“超级地球”。这些行星岩石质且比我们自己的大,但又不至于大到能承受厚重的大气层,从而压垮表面所有生命。当这颗行星于2024年首次被发现时,人们认为它的质量大约是地球的五倍。但新分析显示,它的质量更接近地球的2.3倍。这种变化增加了行星确实是岩石且没有窒息大气的可能性。

团队还将行星轨道从25天调整为21天。尽管它们的轨道都很小——相比之下,地球的轨道是365天——而主星大小约为太阳的三分之一,但这种接近距离对于将行星置于适居带内是必要的。不过,其较小的轨道也可能使行星遭受强烈辐射,可能蒸发任何大气层。需要更多的观察才能确定。

准备近距离观察

自2018年以来,适居带行星探测器帮助天文学家寻找太阳系外的行星,并编目那些可能拥有生命的行星,如GJ 3378b。这份名单将在下一代望远镜——巨型麦哲伦望远镜、极大望远镜和适居世界观测站——在未来几年开始观测时提供。借助巨大的集光镜(例如,巨型麦哲伦镜直径约24米,约80英尺),他们能够直接观测这些行星,并希望能发现生命的迹象。

“最终目标是生物特征。我们真的很想知道,'我们是宇宙中唯一的存在吗?'”恩德尔说。“我们仍处于太阳邻近的侦察阶段,试图找到最近恒星周围的行星,因为那些恒星最容易被探测到生物特征。这个星球让我们更接近认识所有邻居,最终也更接近了解哪里适合生命。”

出版信息

《超地球适居带GJ 3378 b的修订质量与周期:跨越宇宙海岸线的行星》,《天体物理学杂志》(2026年)。DOI:10.3847/1538-4357/ae732b。iopscience.iop.org/article/10......847/1538-4357/ae732b




上一篇 下一篇 TAG: 超级地球 系外行星