比邻星系比邻星的官方名称是半人马座α星C，和半人马座α星A以及半人马座α星B构成了一个三合星系统。其中，半人马座α星A和B组成了一个双星系统，被称作南门二。而我们通常称为比邻星的半人马座α星C，目前被认为是围绕着这个双星系统公转的一颗恒星——完全没有存在感。 （图片说明：比邻星系效果图，左上角是南门二双星系统，比邻星在右下角几乎看不到） 由于三颗恒星之间的相互运动，它们也不是永远都处于现在这样的相对位置上。目前来说，比邻星距离我们4.25光年，是宇宙中距离太阳系最近的恒星。随着它们的公转，半人马座α星C会在某一天运行到比另外两颗恒星更远一点的位置上。因此，如果从名称含义的角度上来说，三颗恒星应该轮流被称作比邻星。 虽然刘慈欣创作《三体》的时候是通过自己的想象力描绘出了比邻星系的行星，但2016年的时候，天文学家果然在比邻星系发现了系外行星，这就是比邻星b。令人惊讶的是，它是一颗类地行星，半径约为地球的1.07倍，质量是地球的1.63倍，和地球非常相似。 比邻星b是欧洲南方天文台发现的，官方名称叫做Alpha Centauri Cb（缩写α Cen C b）。它以0.0485个天文单位距离的轨道上围绕比邻星公转，这个距离虽然不足日地距离的1/20，但由于比邻星表面温度也只有太阳的一半左右（3042K），所以这颗行星表面的平均温度反而比地球还低，大概只有-39摄氏度，还算是处于宜居带。 不过，这也不代表比邻星b就是一颗宜居行星。科学家认为，像比邻星这样的红矮星有着强烈的远紫外辐射，很容易剥离行星的大气。因此，就算传说中的三体人真的存在，恐怕这里的环境对它们也并不友善。 比邻星c？在2017年的时候，天文学家就已经在怀疑，认为比邻星可能不止拥有一颗行星。 （图片说明：比邻星b假想图） 今年1月15日，希腊克里特大学的天文学家Fabio Del Sordo和意大利都灵天体物理观测站的同事Mario Damasso在《科学进展》杂志上发表了最新的观测结果，指出比邻星c真的存在。他们利用欧洲南方天文台高精度径向速度行星搜索器（High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher，缩写：HARPS）和紫外可见分光光度计（Ultraviolet and Visual EchelleSpectrograph，缩写：UVES）在17年内的数据，发现比邻星出现了一次异常的摇摆，而摇摆又导致了光谱的偏移，这很有可能是另一颗行星导致的。2019年4月时，他们曾经宣布过这个消息，但当时还是怀疑，不过这一次显然比较有信心了。 实际上，比邻星b就是天文学家通过这种方法发现的，这就是径向速度法，也是目前寻找系外行星最有效的手段。只不过，由于比邻星c对质量和距离因素，导致它对比邻星的影响非常小，每秒只有几米的偏差，给观测带来了极大的难度，需要将近20年的时间以及上述两台先进设备联合工作的条件下才能发现。 （图片说明：径向速度法发现系外行星的原理示意图） 那么，Damasso和Del Sordo在2019年4月宣布有可能发现比邻星c后，隔了9个月才终于发表论文呢？原因在于，2017年，研究人员在利用位于智利的射电望远镜 "阿塔卡马大毫米波/亚毫米波阵列"（ALMA）观测比邻星的时候，恰好发现了一个奇怪的信号，有可能是比邻星c存在的另一个证据。可惜，此后虽然不断请求，他们都没有机会重新使用该望远镜来寻找证据。后来，欧洲航天局的盖亚卫星对银河系数十亿恒星的观测结果，也为比邻星c 的存在提供了一点点侧面证据，所以他们才终于发表论文。不过，直到现在，比邻星c的真正身份，仍然有待确认。 第二个土星？之所以说盖亚只提供了一点证据，那是因为数据虽然倾向于比邻星c的存在，但是亮度却比同等质量行星高了10-100倍。为了解释这个现象，他们推测，比邻星c周围或许有大量的尘埃，或者是一个行星环，导致了亮度的偏差。如果行星环推测正确，那么比邻星c的外形，看起来大概和土星差不多，而且这个行星环的规模是土星环的3-4倍。 （图片说明：拥有巨大光环的土星，如果比邻星c也有光环，还要比这大3倍左右） 通过比邻星的摇摆，他们推测比邻星c的质量在地球的6-8倍之间，这个质量暗示它很可能是一颗气体行星，属于一颗迷你海王星。观测显示，比邻星c的轨道周期大约为1900天，也就是大约5.2个地球年——这个距离足以让它远远超出了比邻星的雪线，变成一个非常寒冷的世界，温度可能和太阳系的柯伊伯带差不多，不到-200摄氏度。 比邻星c虽然比第一颗“三体行星”距离宿主恒星更远，但是比邻星的强大辐射还是很可能十分强烈。不过天文学家认为，比邻星c 的磁场比较强，因此在它的上空，磁场和比邻星的恒星风时刻进行着“白热化”的厮杀，那就是持续不断的极光。 （图片说明：哈勃望远镜拍摄到的比邻星照片） 根据一些太阳系模拟的数据显示，外层行星在形成的早期会把更远处的彗星甩到内侧轰炸那里的行星。而且，比邻星c比内侧的比邻星b大得多，和太阳系的布局一样，因此，它对比邻星b来说可能并不会太友善。 接下来的观测——喜忧参半随着地球的公转，大约在7月份的时候，比邻星系将会被太阳的光芒所遮挡，导致我们无法观测，直到2021年2月才能重新观测。因此，2020年给我们留下的，只有大约2个月的时间。然而随着新冠肺炎疫情的发展，最近我们似乎很难再有新的突破。 （图片说明：2016年，哈勃太空望远镜拍摄到迄今为止最清晰的南门二A星和B星） 不过，除了坏消息之外，更多的还是好消息。 由于比邻星c距离比邻星相对比较远，因此在地球上看，两颗天体在大距的情况下角度相对比较大，因此可以利用寻找系外行星时比较罕见却有效的方法——直接成像法，行星成像光谱高对比度系外行星研究仪（SPHERE）在这方面非常擅长。 不仅如此，霍金生前曾经投资的突破摄星计划，也有可能加入到对比邻星c的观测中来。而且，他们的目标不仅仅是观测比邻星系，甚至还包括发射数千个纳米级微型太空飞船，以理论上的20%光速前往比邻星进行实地观测，向人类讲述那里的一切。 （突破摄星计划） 作为距离太阳系最近的恒星系统，比邻星系一直受到了大家广泛的关注。其中原因不仅仅在于《流浪地球》等科幻作品里描述的是人类的下一站，更在于如此近的距离给我们提供了一个绝佳的观测机会。可以确定，天文学家还会持续观测比邻星系的一切风吹草动。就算那里没有传说中的三体人，也一定会有我们想知道的宇宙秘密。 |
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