天文学家表示，35光年的星系中可能包含一颗宜居超级地球

一颗距离我们仅有 35 光年的恒星被发现拥有好几颗岩石系外行星，而其中一颗相当有可能适宜居住。

新恒星系统

在红矮星（red dwarf）L 98-59 周围至少有 4 颗行星围绕着，且这个星系看起来非常迷人。 新的观察确认了先前的研究已经指出的事项，也就是存在着一颗类地（terrestrial）行星，其质量为金星的一半。 但是，新的研究亦揭晓了同一个系统中的新世界，包括了一颗海洋行星、还有一颗位于恒星适居带（habitable zone）中央，似乎为超级地球的行星。

西班牙天体生物学中心（Centre for Astrobiology）的天体物理学家玛丽亚·罗莎·萨帕德罗·欧梭里欧教授（María Rosa Zapatero Osorio）说：「位于适居带的这颗行星可能具有能够保护并且扶持生命的大气层。」

这些发现被视为是相当大的里程碑，不仅是在于寻找可能适合居住的世界而已，还有在于寻找如地球、火星及金星的岩石系外行星，毕竟，找到一颗半个金星大小的星球代表着科技上的突破。 这颗行星是通过检视其对恒星位置的重力效应，所测得的质量最小的系外行星。

寻找系外行星方法

虽然，在银河系中，系外行星的数量可能多过于恒星数量，但是截至目前，人类只无疑地发现并辨识出数千颗行星而已。 那是因为它们都很小、很暗、且难以被看到。 因此，人类目前最多产的方法最适用于较巨大、且离它们的恒星相对近的系外行星。

大部分的系外行星是藉由使用凌（the transit）而发现的。 当公转中的系外行星经过我们与其恒星之间时，会造成该恒星亮度下降。 所谓的凌就是使用例如克卜勒太空望远镜、凌日系外行星巡天卫星（Transiting Exoplanet Survey Satellite，TESS）、或本研究最初所使用的卡内基寻找行星摄谱仪（Carnegie Planet Finder Spectrograph）等望远镜来观察天空，并寻找该恒星重复且规律的亮度下降，藉此找到系外行星。

另一方面，径向速度法（radial velocity method）用来寻找恒星位置上的改变。 这是因为行星会对它们的恒星施加非常小的拉力，造成这些恒星在相互的轨道上移动一点点（太阳也会这样）。 因此，若是系外行星质量越大，移动的讯号就会更显著。

L 98-59 系统是在 2019 年被发现的，当时借由使用专门寻找系外行星、并且使用凌的太空望远镜 TESS，找到了三颗绕着该恒星的系外行星。 这可以提供这些系外行星本身的一些信息，例如根据恒星亮度下降的量来预估行星粗略的大小。

径向速度量测可以提供更多信息。 根据恒星移动了多少，天文学家可以计算出系外行星的质量。 一旦他们知道了行星的质量与大小后，他们就可以计算行星的密度，这代表可以试着判断出其组成：密度较大的系外行星很可能是岩石，较松的系外行星很有可能是气态的。

葡萄牙波尔图大学（University of Porto）的天文学家奥利维耶·狄曼杰（Olivier Demangeon）解释说：「如果我们想要知道一颗行星是由什么所组成的，我们最少需要知道的是其质量与半径。」

各行星资料

由狄曼杰博士所领导的天文学家团队使用了欧洲南方天文台（European Southern Observatory）的甚大望远镜（Very Large Telescope）来量测恒星 L 98-59 的径向速度。 他们确认了最内部的系外行星 L 98-59 b 的质量大约是金星的一半，而且很有可能是岩石行星。 第二里面的系外行星，大约是地球大小的 1.4 倍，也很有可能是岩石行星。

研究人員發現，第三顆系外行星的大小與質量分別是地球的約 1.5 倍及 2 倍，且根據其密度分布，很有可能含有很高的水成分。這顆系外行星可能有高達 30% 的質量是水，這會讓其成為一個海洋世界。

令人驚訝的是，團隊所測得的徑向速度記錄到了兩個無法跟任何已知的系外行星搭配上的週期訊號。這暗示著在系統中有兩顆另外的系外行星，它們沒有跟其他行星在同一個平面上轉動，因此它們實際上並沒有凌過其恆星。其中，第一顆的質量大約為地球的 3 倍，軌道週期為大約 12.8 天。而第二顆，以目前暫時的偵測資訊來看，相當地有趣。

狄曼傑博士說：「我們有跡象表示，在此恆星系統的適居帶中有一顆類地行星。」

第五顆系外行星，若是能夠確認的話，其質量似乎是地球的 2.46 倍，而公轉週期為 23 天。就舒適度而言，這顆行星可能距離恆星有點太近，但是因為紅矮星比太陽溫度還要低，所以這顆系外行星其實與該恆星處於一個適度的距離，就扶持生命上，並不會太熱（也不會太冷）。

未來目標

然而，不幸的是，我們會需要凌來幫助我們檢視這顆系外行星是否具有大氣層，這代表著，就尋找適宜居住的星球而言，它並不是一個進行後續研究的絕佳候選人。

不過這研究的確顯示出行星系統還藏有很多令人驚奇的事，而我們可以更近地觀察該系統中內部的系外行星，來研究行星系統的多樣性。

狄曼杰博士说：「此系统宣告着将有什么会到来。 自从天文学诞生以来，我们作为一个研究社群，一直在寻找类地行星。 而现在，我们终于离侦测到位于恒星适居带的类地行星越来越近了，我们可以试着来研究其大气。」

引用数据 ：

Starr, M., (2021, August 5). Nearby Planetary System Could Hold a Habitable Super-Earth, Astronomers Say. ScienceAlert
Demangeon, O. D. S. et al., (2021, July 12). Warm terrestrial planet with half the mass of Venus transiting a nearby star.

Astronomy & Astrophysics. doi.org/10.1051/0004-6361/202140728

图片来源：https://www.sciencealert.com/nearby-planetary-system-hints-at-a-habitable-super-earth（图：ESO/L. Calçada/M. Kornmesser）

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