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分享 網管 - 科學新知 | 2018-11-16 | 人氣:247

TechNews科技新報   2018 年 11 月 15 日

讓我們掌聲歡呼!歷經快半世紀的爭論,由美國卡內基科學研究所團隊領導的研究花費 20 年時間,終於證明距離地球僅 6 光年之外有一顆超級地球,名為巴納德星 b, 可信度達 99%。一旦其他獨立研究以其他檢測方法佐證成功,巴納德星 b 將成為距離太陽系第二近的系外行星。

目前,距離太陽系最近的恆星系為南門二(也稱為半人馬座 α,英文名 Alpha Centauri)三合星系統,約 4.3 光年遠;距離地球最近的系外行星,則是南門二系統中「比鄰星」(Proxima Centauri)攜帶之比鄰星 b(Proxima Centauri b),軌道週期只有 11.86 天。

現在,來自卡內基科學研究所的天文團隊整理完長達 20 年的研究數據,驚喜宣布我們有 99% 的可能性發現全新世界:一個僅位於 6 光年外的超級地球巴納德星 b(Barnard’s Star b,或 GJ 699 b)!

巴納德星 b 的母恆星顧名思義是巴納德星(Barnard’s Star),是顆質量非常小的紅矮星,約太陽質量 14%,位於蛇夫座 β 星附近,距離地球僅 6 光年,因具有與眾不同的特徵而備受矚目,比如它是目前所有已知恆星中自行運動(註)最快的恆星,有時也稱為「逃亡之星」(Runaway Star),它的自行速度比大熊座的飛行之星快 1 倍。

▲ 藝術家對超級地球「巴納德星 b」繞行母恆星的想像圖。(Source:ESO

1960~1970 年代間,天文學家彼得·范德坎普(Peter van de Kamp)曾聲稱巴納德星應該孕有一顆氣態巨行星,主要是因為他發現巴納德星自行運動的攝動問題,大約每隔 230 天,巴納德星就會搖擺不定,暗示其可能受到自身巨行星在公轉軌道施加的引力影響。一些天文學家接受他的說法,但有另一批天文學家觀察後反對彼得·范德坎普的主張,包括蓋特伍德(George Gatewood)和埃克霍恩(Heinrich Eichhorn)。

直到現在,卡內基科學研究所團隊有高度信心能支持彼得·范德坎普的觀點。

團隊利用徑向速度法檢測行星,共使用 7 個儀器的數據,比如:ESO 3.6 米望遠鏡的「高精度徑向速度行星搜索器」(High Accuracy Radial velocity Planet Searcher,HARPS)、甚大望遠鏡的「紫外光與視階梯攝譜儀」(Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph,UVES)、歐洲極大望遠鏡的 CARMENES 光譜儀等。

徑向速度法的原理是行星在繞行恆星的過程中,如果本身質量夠大,則行星引力也足以對母恆星造成微小擺動;不只有恆星引力會影響行星,行星的引力也會反過來影響恆星。

新發現的巴納德星 b 軌道週期 233 天,和巴納德星的攝動週期吻合,團隊估算這顆巨行星質量至少是地球的 3.2 倍,表面溫度約零下 150℃,如此低溫是因為巴納德星散發的能量只有太陽 0.4%,所以巴納德星 b 雖然會成為距離地球第二近的系外行星,但適居程度可能仍比不過第一近的比鄰星 b。

這次檢測還需要後續其他獨立研究小組以其他方法確認,比如凌日法,但卡內基科學研究所團隊肯定這顆行星存在的真實度高達 99%。下一代太空與地面望遠鏡將陸續在 2020 年之後投入運行,比如詹姆斯韋伯太空望遠鏡,有些甚至能直接對巴納德星 b 進行成像並測量光譜,比如 NASA 的大視場紅外巡天望遠鏡(Wide Field Infrared Survey Telescope,WFIRST)、ESA 的蓋亞衛星(Gaia)等。

新論文發表在《自然》(Nature)期刊。

註:恆星的自行運動是指相對太陽系的質量中心,一顆恆星隨著時間推移其位置在角度上的改變。

(首圖來源:歐洲南方天文台

新聞出處:https://technews.tw/2018/11/15/barnard ... h-exoplanet-solar-system/