当天文学家搜寻太阳系以外的行星时，他们对类地行星尤为感兴趣，顾名思义，也就是“和地球很像的行星”。
自上世纪末发现第一颗系外行星以来，科学家在寻找系外行星方面已经取得了巨大的进展。尽管如此，探测这种具有与地球的质量和大小类似的低质量行星，仍然是一项重大挑战。
此外，那些位于宜居带内的系外行星也尤为受到关注。这是因为宜居带内的行星距离中心的恒星“不远不近”，这样的距离有机会让水在行星表面保持液态，也就意味着那些星球有可能孕育出已知的生命形式。
在迄今为止确认发现的5000多颗系外行星中，只有十几颗具有类似地球的质量，并位于宜居带中。
到目前为止，在银河系中确认的5000多颗系外行星有着各种各样的类型，有些与太阳系中的行星相似，有些则截然不同。（图/NASA/JPL-Caltech）
为了搜索更多潜在的宜居世界，天文学家Diana Kossakowski和她的团队利用位于西班牙的卡拉尔山天文台进行了观测。
当团队分析一颗名为沃尔夫1069的恒星的数据时，发现了一个清晰的低振幅信号，那似乎代表一颗与地球质量相当的行星。随着行星沃尔夫1069 b的出现，这类有可能演化出生命的系外行星的数量又增加了一颗。研究结果现在已经发表在《天文学与天体物理学》上。
沃尔夫1069 b的艺术家畅想图。（图／NASA, Ames Research Center, Daniel Rutter）
沃尔夫1069 b
研究团队寻找的是恒星光谱中的微小的周期性频率偏移。当一颗伴星通过引力拉动宿主星，导致宿主星产生晃动时，就会出现这种偏移。在多普勒效应的作用下，在地球上测量的光的频率会随之发生变化。
在沃尔夫1069的这个例子中，这些波动大到了足以被测量的程度。其中一个原因是，恒星和行星之间的质量差异相对较小，导致恒星会比其他情况下更为明显地围绕共同的质心晃动。行星的质量也可以从周期性信号中被估计出来。
沃尔夫1069距离地球31光年，观测显示，绕其运行的行星沃尔夫1069 b以15.6天为周期公转，二者之间的距离仅为地日之间的十五分之一。
此外，它们之间很可能存在一种特殊属性，被称为潮汐锁定。换句话说，恒星总是面对着行星的同一面。因此，一面永远是白天，而另一面则是永恒的夜晚。
根据研究，这颗矮星的表面相对较冷，因此呈橙红色。而所谓的宜居带也是偏向内的，沃尔夫1069 b就恰好位于其中。
尽管沃尔夫1069 b与中心恒星的距离很近，但它从恒星接收的入射辐射功率，也只有地球从太阳接收的65%左右。这些特殊条件使周围的行星有机会孕育出可能对生命友好的环境。
不同红矮星系统的比较。（图／MPIA graphics department, J. Neidel）
如果我们给位于宜居带中的系外行星排个序，沃尔夫1069 b是第6接近地球质量的，其他一些著名的例子还包括比邻星b和Trappist-1 e，它们都是搜索潜在生物特征的目标行星。
如果假定沃尔夫1069 b是一颗光秃秃的岩质行星，那么即使是面向恒星的那一面，平均温度也只零下23℃。然而，根据现有的知识，沃尔夫1069 b可能已经形成了一层大气。
如果是这样，用气候模型进行的计算机模拟显示，它的温度可能已经上升到了零上13℃。在这种情况下，水就可以保持液态，也就有了生命存在的支柱。
假设沃尔夫1069 b存在类似地球大气的模拟表面温度图。图中心点始终面向恒星。温度的单位为开氏度。红圈范围内的行星表面可能存在液态水。（图／Kossakowski et al. (2023), MPIA）
从气候的角度来看，大气不仅是生命出现的先决条件，还可以保护行星不受高能电磁辐射和粒子的影响，这些东西会破坏可能存在的生物大分子。
高能的辐射和粒子要么来自星际空间，要么来自中心恒星。如果恒星的辐射过于强烈，它也可以剥去一颗星球的大气，就像火星上发生的那样。但是，沃尔夫1069作为一颗红矮星，只能发出相对较弱的辐射。因此，这颗新发现的行星有可能保留下了大气。
甚至不能排除这样的可能，这颗行星拥有一个磁场，可以保护它免受带电恒星风粒子的影响。因为许多岩质行星都有一个液态核，通过发电机效应产生磁场，与地球的机制很相似。
艰难的搜寻
但是，想要验证这些推测，离不开观测证据的支持。但许多问题已经超出了现有的天文研究的能力。
研究人员认为，我们可能还得再等上十年甚至更久。比如，目前在建的智利特大望远镜（ELT），或许有望研究这些行星的大气成分，甚至有可能探测到生命的分子证据。
#创作团队：
编译：Gaviota
排版：雯雯
#参考来源：
https://www.mpg.de/19798012/exoplanet-earth-like-habitable?c=2249
#图片来源：
封面图&首图：NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter
发表于 2023-2-24 02:41
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