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夜以继日，一颗又一颗星，天文学家们越来越接近懂得 我们的宇宙到底有多拥挤，或者至少是我们的星系有多拥挤。在第一批系外行星被发明 绕其他恒星运行后的四分之一世纪后，如今 已知的数千颗恒星的统计数据注解 ，平均而言，银河系中的每一颗恒星都至少有一个行星世界随同 。细心 不雅 察银河系中任何一颗恒星四周 的行星，你确定 迟早会发明 一些器械 。

但即使是一个拥挤的宇宙也可能是一个孤单 的处所 。在银河系所有已知的世界中，只有一小部门 在年夜 小和轨道上与地球类似 --它们都占领 着一个“金发”区域，这是一个童话般的简略 幻想 ，在这个幻想 中，一个既不太年夜 也不太小，既不太热也不太冷的世界，以保持 液态水和其外面 上的性命 。相反，银河系的年夜 多半 行星都是世界理论家们未能猜测 到的，并且 还没有完整 顺应 任何可栖身 性的概念：“超等 地球”比我们熟习 的行星年夜 ，但比海王星小。没有超等 地球绕着我们的太阳扭转 ，让太阳系内的科学家直接研讨 ，这使得我们更难知道其他处所 是否是“金发”世界。

要解决这些天体生物学的谜团，须要 新一代的千里镜 和宇宙飞船去寻找和研讨 太阳系以外的可栖身 性和性命 迹象。然则 ，一个孤单 ，拥挤的宇宙的证据可能出人意表 地近在咫尺。经由 2016年的细心 研讨 ，终于发明 近邻 有一个地球年夜 小的世界，它位于半人马座阿尔法星最小成员四周 的一个温带轨道上，半人马座阿尔法星是一个距离我们4.4光年远的三恒星体系 。如今 ，对我们太阳系的另一个近邻恒星--巴纳德（Barnard）--进行的另一次彻底搜刮 ，它距离我们不到6光年，在他的体系 中也发明 了一颗候选行星，一个更年夜 、更冷的超等 地球，临时 被称为巴纳德 b星。由60多名天文学家构成 的国际团队应用 世界各地的天文台完成了这一发明 ，这一行星的发明 在11月14日的“天然 ”杂志上有具体 的研讨 。这利于将来 的查询拜访 ，以及最接近我们太阳系的两个熟习 的外行星之间的比拟 。

冰冻的超等 地球？

西班牙加泰罗尼亚太空研讨 所(Institute Of Space Studies)的天文学家伊尼亚西·里巴斯(Ignasi Riba)表现 ：“假如 你生涯 在一个拥稀有 以百万计生齿 的城市，你不会对每小我 都感兴致 ，但也许你想见见你的邻人 。这就是我们为四周 恒星的行星体系 所做的工作 。不然 ，我们无法答复 一些重年夜 的问题。例如，我们的太阳系和地球是若何 与银河系的其他部门 相顺应 的？还有其他可栖身 或有性命 栖身 的行星吗？巴纳德 b星今朝 还没有给我们谜底 ，但它告知 了我们须要 知道的部门 故事。“

位于蛇夫座（Ophiuchus）的巴纳德星在可见光下很暗，用肉眼是看不见的。然而，自1916年以来，它一向 是天文学家的最爱，其时 的测量显示，它在天空中的活动 比任何其他恒星相对于太阳的活动 都要年夜 ，这是它在宇宙中极其接近我们的标记 。这颗恒星接近 我们只是临时 的，在数万年内，它的运行轨迹将把它从我们太阳系最接近的五颗恒星的名单中扫地出门。

据里巴斯和他的同事说，这颗候选行星的重量至少是我们的三倍，并以233天的轨道围绕 其恒星。这将使它处于今朝 金星相对于太阳的地位 ，然则 巴纳德星是一颗相对小而暗的红矮星。这意味着这颗行星在“雪线”邻近 ，跨越 这一界线 的水几乎完整 以冰的情势 存在。在其他恒星四周 被以为 充斥 了行星，但天文学家们才方才 开端 摸索 小世界。

在那边 ，巴纳德 b星吸收 到的星光只有地球从太阳吸收 到的星光的2%，足以使其估量 平均温度为-150摄氏度。里巴斯推想 ，也许这颗行星是多岩石的，外面 笼罩 着厚厚的冰层，其外面 相似 于木星和土星的冰冻卫星。在如许 一个世界上，性命 的远景 将显得遥弗成 及，除非就像那些卫星一样，拥有一个由内部热量坚持 液态的地下海洋。在这种情形 下，它的内部须要 以某种方法 坚持 暖和 很长一段时光 - 这个星球的年纪 被以为 是60亿到110亿年之间，比拟 之下，地球只有45亿年的汗青 。

或者，这颗行星可能被一层厚厚的、绝缘的氢包层所笼罩 。固然 更小、更热的星球上的氢会消失 到太空中，但在严寒 轨道上的超等 地球可能会设法留住足够的气体，从而形成一个伟大 的、使地球变暖的温室效应。假如 这一机制在巴纳德 b星或其他严寒 的超等 地球上运行。麻省理工学院的行星搜寻天体物理学家萨拉·西格（Sara Seager）说：“每颗恒星都可能有一颗合适 栖身 的行星的妄想 很可能会实现，外面有一些猖狂 的世界。”

被汗青 所困扰。

有些世界的确 太美妙 了，的确 弗成 能是真的。1963年，荷兰天文学家彼得·范德坎普(Peter Van De Kamp)发明 了巴纳德星四周 的行星，据推想 ，这颗恒星在天空平面上的活动 会受到未知世界的引力影响。到了20世纪70年月 ，范德坎普假设的行星的证据在进一步的审阅 下消逝 了，归因于各类 毛病 和忽视 ，这些毛病 和忽视 误导了他的不雅 察成果 。尽管如斯 ，范德坎普对他的主意 的信念 似乎是弗成 摇动 的，在他性命 的残剩 几十年里，他持续 保持 行星是真实的。

耶鲁年夜 学的天文学家、资深行星猎人黛布拉·菲舍尔(Debra Fischer)说：“因为随处 都有行星，我想巴纳德星四周 必定 有行星，甚至有可能是地球质量的几倍，周期为233天。但在我看来，这一剖析 并没有供给 足够有力的支撑 。“

与此相反，瑞士日内瓦天文台的天体物理学家格扎维埃·杜穆斯克（Xavier Dumusque）以为 巴纳德 b星的证据很有说服力。“就这个星球存在的可能性而言，我以为 这是毫无疑问的。”他说，“它发出的旌旗灯号 异常 清楚 。”

巴纳德 b星的情形 取决于数据收集和剖析 方面的不凡 造诣 ，这一豪举 将7台世界级仪器在20多年的时光 跨度内对年夜 型地面千里镜 的数百个测量数据拼接在一路 。每一次测量都跟踪着巴纳德星的径向速度--向地球或远离地球的活动 ，它可以跟着 随同 的行星的轨道拖拽而前后摆动。巴纳德 b星发出的旌旗灯号 是跨越 每秒一米的摆动，这种行走速度标准 效应很轻易 被各类 恒星运动 或仪器误差所造成。从这么多分歧 的查询拜访 获得 的20年数据中，它的涌现 有力地注解 ，旌旗灯号 并不是因为 仪器噪音造成的，而是明白 地消除 恒星运动 是其起源 的难度要年夜 得多。

在这里，巴纳德星可能供给 了一个优势。它现实 上是已知的最宁静 的恒星之一，这使它成为径向速度工作的近乎幻想 的恒星。里巴斯和他的同事们保持 以为 ，他们已经从曩昔 汲取 了艰苦 和需要 的教训。里巴斯说，一系列密集的后续不雅 测根本 上消除 了星斑和其他显著 的行星模仿 源的影响，该研讨 的作者还进行了50多万次模仿 以得出结论，由更有害的恒星效应发生 的旌旗灯号 几率小于1%。

不管如何 ，关于这个有争议的行星候选人切实其实 定性可能很快就会到来。该研讨 小组的工作已经消除 了环绕 巴纳德星40天或更短轨道运行的任何地球年夜 小的行星，尽管它还发明 了一些尚未证实的迹象，注解 有另一颗行星埋伏 在更远的处所 。用现有的和即将到来的仪器进行数百个额外的径向速度测量，可能会进一步加强 对候选人实际 的信念 ，欧洲航天局的盖亚航天器即将获得的数据也会增长 信念 ，该航天器跟踪巴纳德星和其他10多亿颗恒星的活动 ，尽力 绘制银河系的三维地图。

尽管极弗成 能，但这颗行星可能恰巧 与我们的地球视角一致，是以 它将“凌日”，当它擦过 巴纳德星体的外面 时，向我们的千里镜 投射一个可探测到的行星暗影 。用航天局的外行星不雅 测卫星和詹姆斯·韦伯空间千里镜 进行不雅 测，这一凌日技巧 供给 了天文学家目次 中的年夜 部门 行星世界。然则 年夜 多半 行星并不像从地球上看到的那样运行，特殊 是那些绕着它们的恒星运行的宽轨道的行星，好比 巴纳德 b星。

然而，这颗行星与其恒星相对较宽的距离供给 了一种更有愿望 和更诱人的可能性--拍摄它的照片的远景 ，或者用天文学家的话说的“直接成像”。一张巴纳德 b星的快照可以揭示很多 其他难以接近的器械 ，最主要 的是它的真实实质 -- 一个冰冻的超等 地球，一个氢包裹的温室世界，或者也许是理论家们甚至还没有想过的器械 。有了如许 的图像，天文学家就可以向解开拥挤宇宙的孤单 之谜迈出主要 的一步了。

本世纪20年月 ，新一代超年夜 型地面千里镜 将投入应用 ，可以或许 完成这项义务 。每颗卫星都将配备一个直径约30米或更年夜 的星光收集镜，以区分这颗行星微弱的光子发射。除了在这类天文台上拍摄行星照片的第一批仪器将被优化用于热成像，这对于寻找一个可能是冰的世界来说是一个糟糕的选择。相反，最好的愿望 可能依靠 在美国宇航局的下一个筹划 后韦伯空间不雅 测站，一种被称为WFIRST（宽视场红外巡天千里镜 ）的超等 千里镜 。

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