近距离比邻星成为我们通往宇宙的门户

天文学家获得确凿证据,证明在我们最近的邻近恒星周围存在一个可能适宜居住的世界——这可能会改变一切

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


在这个系外行星科学的黄金时代,宣布一颗行星的质量比地球大30%,以11.2天绕一颗光度为太阳0.15%的低质量恒星运行,通常只会引起轻微的关注。

除非这个世界围绕着离我们最近的恒星运行;近距离比邻星

这意味着,在宇宙尺度上微不足道的24万亿英里(4.243光年)之外,存在一个外星系统,其中一颗行星可能孕育着我们所知的生命。据估计,这颗行星大约有49亿年的历史,它接收到大约地球恒星辐射的65%,并且它的天空——无论其中还有什么——都沐浴在一颗质量仅为太阳12%的矮星发出的红色光芒中。


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向最近的真正外星世界问好。

行星一直在颠覆我们对宇宙本质的先入为主的观念很长时间了。几个世纪以来,随着科学和西方文化开始接受一个完全由物理学支配的日心太阳系,我们也(很大程度上)接受了一个越来越大的现实版本——我们在其中只是越来越小的一部分。

尽管这种对不断扩张的宇宙的扩展观点导致了关于在周围宇宙中可能存在什么其他生命形式的猜测,但我们大多数人也非常擅长将这些问题抛诸脑后。作为一个物种,我们还有很多其他紧迫的事情要担心。我们仍然是喜欢唾手可得的果实的人科动物——无论是可食用的还是智力上的。直到20世纪90年代,我们才最终证实了其他恒星周围存在行星,这一事实证明了这种倾向(或者至少证明了大多数科学家只有在潮流舒适地滚动时才会加入潮流)。

尽管起步缓慢,但系外行星科学的启示却是爆炸性的。天文观测活动已经告诉我们,银河系中几乎每颗恒星都极有可能拥有行星体。在近距离比邻星被探测到之前,我们已经确定,对于任何冷星来说,大约有五分之一的几率拥有一个地球质量的行星,以可能与温带地表环境兼容的距离绕其运行。换句话说,在离太阳最近的恒星周围找到一颗潜在宜居世界的机会,与赢得美国联邦研究资助的机会大致相同。

因此,事后看来,近距离比邻星的探测并不令人非常惊讶。然而,它感觉意义深远。

在天文学中,距离至关重要。离我们越近的东西,我们越有可能探测到细节。一颗距离我们4.243光年的恒星周围的行星是一个绝佳的目标。尽管近距离比邻星是如此低亮度的野兽,但它非常近,以至于它在地球的天空中仍然是11等星。这意味着我们从近距离比邻星接收到的光是我们的巨型望远镜可以轻松探测到的最微弱恒星的40万倍。即使这颗行星以大约0.05天文单位的轨道距离拥抱近距离比邻星,简单的三角学也表明,我们可以希望将行星的光芒从其母星的光芒中分离出来,从而为探索其特性打开了可能性。

从更短的距离中获益的不仅仅是纯粹的行星天文学,对外星智能的搜寻也是如此。任何发射星际探测器的努力也是如此。近距离比邻星的宇宙邻近性在各个层面上都非常引人注目,并引发了许多新问题:这个系统是否孕育着生命?我们是否愿意全力以赴去找出答案?

仍然存在潜在的绊脚石。天体生物学家会很快指出,近距离比邻星是一颗动荡不安的小恒星:它是对流的,它有强大的磁场,并且经常发生耀斑,这可能有助于在漫长的岁月中侵蚀这颗行星的大气层。我们也不真正知道像这样的世界——可能与一天-年周期相等的潮汐锁定——是否可以维持潮湿、温和的气候。

但是,对于我们目前检测到的任何类地系外行星都存在类似的警告(考虑到我们极其有限的数据),而且这些世界都离我们远得多。相比之下,发现近距离比邻星b就像第一次被介绍给你的直接邻居,并发现至少他们显然不是罪犯,他们可能会邀请你喝茶。

也许最重要的事情莫过于我们的宇宙环境本不必如此。最近的有趣的系外行星系统不必是离我们最近的一个。我们非常幸运——存在一个星际垫脚石,我们可能能够跨越过去。

那么我们现在打算对此做些什么呢?

我个人认为,这可能(并且应该)标志着我们宇宙观的转折点。改变我们对宇宙的看法不会在一夜之间发生,而对这种新视角采取行动可能需要更长的时间。但它必须发生。

近距离比邻星的世界可能最终变得完全不适宜居住,但证实这一事实的行为本身将产生不可估量的科学影响。也许这颗新发现的行星一个温带、宜居和有人居住的地方。那不仅会产生科学影响,而且实际上会为我们打开宇宙。

 

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