artist的構想是圍繞紅矮星運行的像Wolf1069b這樣的岩石地球質量係外行星。如果這顆行星保持了它的大氣層，那麽它很有可能在白天的廣闊區域內擁有液態水和適宜居住的環境。Credit: NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter
（神秘的地球uux.cn）據美國物理學家組織網（Max Planck Society）：一顆新發現的係外行星可能值得尋找生命跡象。馬克斯·普朗克天文研究所的天文學家戴安娜·科斯薩科夫斯基領導的一個團隊的分析描述了一顆圍繞其母恒星紅矮星Wolf 1069運行的行星，位於宜居帶。
該區域包括恒星周圍的距離，液態水可以在行星表麵存在。此外，名為Wolf 1069 b的行星具有類似地球的質量。很可能，這顆行星是一顆岩石行星，也可能有大氣層。這使得這顆行星成為為數不多的有希望尋找生命友好條件和生物信號跡象的目標之一。
當天文學家尋找太陽係以外的行星時，他們對類地行星特別感興趣。到目前為止，在他們發現的5000多顆係外行星中，隻有大約十幾顆具有類似地球的質量，並居住在宜居區，這是一個行星係統中，水可以在行星表麵保持液態的範圍。隨著Wolf 1069b的出現，這種可能演化出生命的係外行星的數量增加了一個候選者。
一個晝夜永恒的星球
探測這樣的低質量行星仍然是一項重大挑戰。海德堡馬克斯·普朗克天文研究所的戴安娜·科斯薩科夫斯基和她的團隊承擔了這項任務。作為卡梅內斯項目的一部分，專門為尋找潛在的宜居世界開發了一種儀器。卡梅內斯團隊正在西班牙卡拉阿爾托天文台使用這台儀器。
Diana Kossakowski說：“當我們分析恒星Wolf 1069的數據時，我們發現了一個清晰、低振幅的信號，它似乎是一顆大致地球質量的行星。”。“它在15.6天內圍繞恒星運行，距離相當於地球和太陽之間距離的十五分之一，”研究結果現已發表在《天文學與天體物理學》雜誌上。

Wolf 1069 b的模擬表麵溫度圖，假設有類似地球的大氣層。地圖以始終麵向恒星的點為中心。溫度單位為開爾文。273.15開爾文相當於零攝氏度。在紅圈內的行星表麵可能存在液態水。Credit: Kossakowski et al (2023) / MPIA
根據研究，這顆矮星的表麵相對較冷，因此呈現橙紅色。Kossakowski解釋道：“因此，所謂的宜居帶向內移動。”。盡管Wolf 1069b與中心恒星距離很近，但它隻接收到地球從太陽接收到的入射輻射功率的65%。這些特殊的條件使得像Wolf 1069這樣的紅矮星周圍的行星可能對生命友好。
此外，他們可能都共享一個特殊的財產。它們的自轉可能在潮汐上鎖定在主星的軌道上。換句話說，恒星總是麵向行星的同一側。所以有永恒的白天，而在另一邊，永遠是黑夜。這也是為什麽我們總是麵對月球的同一麵。
係外行星的氣候模擬
如果假設Wolf 1069b是一顆光禿禿的岩石行星，那麽即使是在恒星對麵的平均溫度也隻有零下23攝氏度。然而，根據現有的知識，狼1069 b很有可能已經形成了大氣層。根據這一假設，它的溫度可能會上升到+13度，正如氣候模型的計算機模擬所顯示的那樣。在這種情況下，水將保持液態，而對生命有利的條件可能會盛行，因為我們所知道的生命依賴於水。
從氣候角度來看，大氣不僅是生命出現的先決條件。它還可以保護Wolf 1069 b免受高能電磁輻射和可能破壞生物分子的粒子的傷害。輻射和粒子要麽來自星際空間，要麽來自中心恒星。如果恒星的輻射太強，它也會剝離行星的大氣層，就像火星一樣。但作為紅矮星，Wolf 1069隻發出相對微弱的輻射。
因此，這顆新發現的行星上可能保存了大氣層。這顆行星甚至可能有磁場保護它免受帶電恒星風粒子的影響。許多岩石行星都有一個液體核心，它通過發電機效應產生磁場，類似於地球。

圖中比較了三個擁有地球質量行星的紅矮星係外行星係統。綠色的圓圈表示各個可居住區。Credit: MPIA graphics department/J. Neidel
尋找地球質量係外行星的困難
自30年前發現第一顆係外行星以來，在尋找係外行星方麵取得了巨大進展。盡管如此，天文學家為了探測質量和直徑與地球相似的行星而尋找的信號相對較弱，很難從數據中提取出來。卡梅內斯團隊正在尋找恒星光譜中微小的周期性頻移。當一顆伴星因其引力吸引主星，導致其擺動時，預計會出現這些變化。因此由於多普勒效應，地球上測量到的光的頻率發生了變化。
以Wolf 1069及其新發現的行星為例，這些波動大到足以測量。其中一個原因是恒星和行星之間的質量差相對較小，導致恒星圍繞共同的質量中心擺動的情況比其他情況更為突出。根據周期信號，也可以估計行星的質量。
未來係外行星表征的候選者屈指可數
Wolf 1069 b距離31光年，是其主星周圍宜居帶中距離地球質量第六近的行星。它屬於一小組物體，例如半人馬座比鄰星b和Trappist-1e，它們是生物簽名搜索的候選對象。然而，這種觀測目前超出了天文學研究的能力。
Kossakowski指出：“我們可能還要再等十年。”。目前正在智利建造的超大型望遠鏡（ELT）可能能夠研究這些行星的大氣層組成，甚至可能探測到生命的分子證據。