發現一顆具適居潛力的行星，而且距太陽最近

現在，天文學家已準備好要揭開這個神秘外星世界的面紗。

位在智利的望遠鏡確實發現一顆質量與地球相當的行星，環繞半人馬座毗鄰星運行著，這顆恆星只距離我們4.24光年；而且如果條件適合的話，這顆行星的運行軌道使其表面溫度足以保存液態水。

位於天空南方的半人馬座中的南門二是三合星系統，其中最小的恆星，便由一顆受到微弱紅光所照亮的行星所繞行。

南門二向來作為科幻小說的奇異國度，經常被認為是人類航向星際時首先會抵達的地點，也是未來地球遭遇不可避免的災難時，人們可能逃往的一個避難星球。

哈佛-史密森尼天體物理學中心及突破星擊計畫（Breakthrough Starshot）的顧問阿維·勒布（Avi Loeb）說「50億年太陽死亡後，地球文明有望移居的地點，最有可能是毗鄰星週遭那個適合居住、岩石構成的星球。」（►►►斥資一億美元的外星計畫係金A？）

突破星攝已經宣佈在本世紀末之前，要將小型太空船送往南門二的計畫。但別期待很快就可以看到從這顆新行星傳回的明信片，即使把太空船加速到光速的20%，那也要花上逾廿年的時間才能抵達毗鄰星，另外還要4.24年的時間才能將資料傳回地球。

對系外行星有興趣的人，可能會想起這並非首度在南門二裡發現行星，2012年有天文學家宣稱發現一顆行星繞著南門二B運行，南門二B是類似太陽的恆星，這顆新發現的行星質量和地球差不多，不過這發現卻是一個貿然發布的例子。後續觀測中，並沒有發現這顆行星的存在，很可能只是資料上的雜訊，加上恆星本身的活躍現象，造成行星存在的假象。

有了這項新觀測，這個恆星系統加入了數千顆具有行星的恆星行列；要把這顆行星變不見，可需要一位非常厲害的宇宙魔術師。

根據五十四個夜晚的觀測，這顆行星存在的證據相當充分明顯；光用眼睛讀過這些數據就可以看出來，甚至用不著電腦來判斷。耶魯大學的格雷格·勞克林（Greg Laughlin）說「這結果再清楚不過了，完全不需用魔術把結果變出來。」

尋找毗鄰星

一群科學家發現這顆被稱為毗鄰星b的行星，他們是暗紅點計畫（Pale Red Dot）成員，這是計畫名稱是由卡爾·薩根（Carl Sagan）描述從遠方看地球時，就像個暗藍點而來的。

科學上來說，這樣的發現並不意外，過去十年來系外行星的研究顯示，像毗鄰星這樣的紅矮星是非常可能有行星的，它們有很大比例就像這顆新發現的行星一樣，特徵是體積小，表面是岩石構成的，而且夠溫暖讓水能在表面流動。

然而之前在毗鄰星搜尋行星都沒有成功，這令人心動的結果顯示毗鄰星至少有一顆行星存在著，至於是否還有其他的行星呢？正等著科學家們更仔細的搜尋。

當一顆行星繞著恆星運行時，它的重力會拉扯恆星，造成恆星輕微的擺動，較大的行星很自然地會造成較大的擺動，像地球這樣的行星造成恆星的擺動就相當的微弱，這需要長時間的觀測和非常精密的儀器來量測。

在2000年到2014年之間，對毗鄰星不定期的觀測，就有一顆行星存在的跡象，但是這個結果並不是很肯定，如果就這樣宣稱有顆行星存在，可能會引起他人訕笑。為了確認有顆行星造成毗鄰星的擺動，暗紅點團隊使用地球上最靈敏的恆星擺動觀測儀器──高精度視向速度行星搜索儀（High Accuracy Radial velocity Planet Searcher, HARPS），在今年年初時他們用這個儀器來尋找這顆紅矮星的行星。

認識隔壁新鄰居

自從1988年以來，科學家已經發現了超過3000顆的行星，繞著太陽以外的恆星運行著，其中最近的一顆是毗鄰星b，它是一顆小的岩石行星，距離我們只有4.24光年遠，它有可能位在適居帶上。

從位於智利拉西拉的歐洲南天天文台，高精度視向速度行星搜索儀夜夜測量這顆毗鄰星的擺動，而科學家們熱切地期待著接踵而來的每個數據。這個團隊立刻就注意到11天數據中的相同模式。接下來大約20天晚上的資料再取得後，紀廉·安格臘達-埃斯庫德（Guillem Anglada-Escudé）開始承認或許他們偵測到了一顆行星，然後再經過10個夜晚，他開始草擬一篇論文描述這個發現，這篇論文於8月24日發佈於《自然》期刊。

埃斯庫德說：「我們試著盡可能保持懷疑的態度，因為我們每晚收集一個點的數據。我們不希望公布發現之後，幾個月後又把論文撤回。」

這些數據顯示毗鄰星b的質量是地球的1.3倍，繞恆星運行的週期是11.2天，它所在區域的微弱星光，正好讓行星表面的溫度能夠有流動的水。（►►►我們在宇宙中是孤單的嗎？）

行星或恆星？

因為南門二B行星的消失，以及其他原本發現的行星，後來都不見蹤影，暗紅點團隊非常謹慎小心地確認他們的發現。首先，團隊回頭再次研究本世紀初期的觀測資料。當他們使用更先進、更厲害的程式來分析這些資料時，那些令人感興趣的訊號變得更強了。

接下來，也是非常重要的步驟，團隊必須把這11.2天的訊號來自於這顆恆星的這個可能性排除。這不是件容易的事，因為半人馬座毗鄰星會週期性噴發閃焰，爆發強烈的幅射到太空中。

加洲大學柏克萊分校的羅蘭·維斯（Lauren Weiss）說：「的確有些測試可以做，這會讓你原本以為會是顆行星，變成只是恆星本身活躍的現象。作者們做了所有的測試，而他們的發現到目前為止，行星的假設是站得住腳的”。」

暗紅點團隊所作的其中一個測試，就只是單純地觀察這顆恆星。在合理狀態下，從地球上應該可以觀測到任何有規律的、不真切的恆星活動。但是透過好幾座地面望遠鏡的觀測，並沒有出現與這11天期間相符合的恆星活動。

耶魯大學黛伯拉·費雪（Debra Fisher）說，她認為毗鄰星的行星是可信的結果，雖然還不能百分之百確定，「沒有任何跡象顯示它們有關聯。」

埃斯庫德表示，有些徵兆顯示毗鄰星b可能有其他行星：資料中有個額外的訊號可能是來自於一顆以200天軌道繞行的超級地球，但研究團隊仍需要再深入研究才能確定這個訊號的來源。

當星星連成一線

除了排除錯誤的可能性之外，證明是否為行星最受歡迎的方法之一，是用不同的偵測方法把它找出來。科學家已經準備好將加拿大MOST太空望遠鏡對準毗鄰星，從地球的角度來觀測它的行星是否曾遮掩或經過毗鄰星。

「如果它確實遮掩、凌越毗鄰星，那就像擊出一支漂亮的全壘打。位於適居帶與地球尺寸相當的行星繞行最近的恆星，除非有無線電訊號從它發出來，不然我想不出任何比凌星更好的證據了。」勞克林說。

然而，行星與恆星完美排成一直線，讓地球上的天文學家可以觀察到凌星現象的機率很低，勞克林認為大約只有2%機率。

科學家尚未分析完MOST 望遠鏡關於凌星的資料，但是到目前為止，這些資料裡「沒顯示毗鄰星b是不存在的。」主持MOST望遠鏡搜尋的哥倫比亞大學大衛·凱賓（David Kipping）表示。

同時，高精度視向速度行星搜索儀更進一步的觀測，或其他即將上線使用的精密儀器也會在接下來的數年間，展開進一步觀測，來協助確認訊號是來自於這顆行星或是恆星。而接下來數年的測量，只會讓結果的可信度提高。

「如果這真的是顆行星，這11天的訊號就不會因為我們觀測時間的不同而有所改變。這顆行星應該一直都在那裡。如果任何人在幾年以後試著再次做同樣的觀測實驗，然而卻沒有看到相同的結果，那就不是個好兆頭。」維斯說

外星生命

雖然這發現令人振奮，但是天文學家還需要一段時間才能告訴我們，毗鄰星b是否像我們知道的一樣：適合生命居住。到目前為止，科學家對這顆行星的自然環境還不夠了解，不過根據目前所得到的資訊，它不可能是第二個地球，甚至差遠了。

埃斯庫德表示，「這顆行星的軌道運行範圍還算溫暖，但這並不代表它就適合生命存在，這是我們必須加以討論的議題 。」（►►►超冷矮星可能有三顆適居行星）

首先，除了星球年齡相仿，半人馬座毗鄰星跟太陽沒有任何相似的地方。它的質量只有太陽的12%，但磁場比太陽強600倍，而它所發出大部份的光是溫度較低的紅外線。這顆行星的位置相當靠近毗鄰星，近到足以讓液態水存在，不過毗鄰星會噴發出與太陽相當的X射線，所以這顆行星也位在破壞性非常高的高能粒子裡。

其次是那些即使以紅矮星的標準來看、都屬於相當激烈的巨大閃焰。毗鄰星年老後已經不像以往那麼活躍，但它在早期曾以驚人頻率，向太空發射出強烈的紫外幅射，這可能對這顆行星上的初始生命造成破壞性的傷害。

不只如此，那些恆星的爆發及持續的X射線轟擊，可能會侵蝕或劇烈改變大氣的組成，這讓行星表面失去對致命幅射的保護。

康乃爾大學的麗莎·卡坦奈格（Lisa Kaltenegger）表示：「如果大氣更稀薄的話，更多紫外幅射會直射地面，地面上的生命將會往地下、水面下尋找掩蔽，或以其他機制來保護自己。」

另一個較大的可能是，在僅僅距離毗鄰星七百萬公里的情況下，毗鄰星b有一面是永遠面向毗鄰星的，而另一面則是永遠朝向黑暗的宇宙。

所有的這些差異並不能證明生命在毗鄰星b無法形成和演化，只能說它的生命故事會跟地球截然不同。

卡坦奈格說：「如果那裡生命存在的話，生命的形成可能比在地球上還要艱困，但這正是研究這些世界令人興奮的地方。宇宙中這些世界只有些許不同，卻能揭開難以想像的生命多樣性。」

撰文：Nadia Drake

編譯：李昫岱