比邻星可能拥有更多行星
比邻星周围最新发现的环带的艺术想象图。
Credit: ESO/M. Kornmesser
比邻星不仅是距离我们太阳系最近的恒星，还是距我们最近的系外行星的母星。有关这颗系外行星，比邻星b，的最早发现公布于2016年8月，并于该月晚些时候被确认。这则发现立刻引起了轰动，随之而来的是数不清的跟踪研究来确定该行星是否为宜居行星。
而这也带来了另一个问题：比邻星还有其他未被发现的行星吗？最近由一个国际天文学家团队进行的研究指出，比邻星周围还有一圈由尘埃和碎石组成的低温环带，与我们太阳系内的主小行星带和柯伊伯带相似。而这条环带可能预示着比邻星系统中更多行星的存在。
这个团队由安达卢西亚天体物理中心的Guillem Anglada带领，成员来自包括欧洲南方天文台，阿塔卡玛大型毫米波/亚毫米波阵列天文台在内的多所机构和大学。他们的数据都来自于位于智利的阿塔卡玛大型毫米波/亚毫米波阵列（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA）的观测结果。根据ALMA的观测，他们发现在距比邻星大约1至4天文单位（1天文单位=1日地距离）的地方有一条低温尘埃带。而这可比比邻星b距其主星的距离，0.0485天文单位，要远多了。
智利北部阿塔卡玛沙漠中的阿塔卡玛大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）。
标签Credit: A. Marinkovic/X-Cam/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
尘埃带的主要组成都是一个恒星系统中未能形成大型天体的剩余物质。这些环带中的岩石或冰颗粒的直径变化很大，小至一微米不到的微粒，大至几千米的小行星，都可以在其中找到。根据基于观测结果的计算，团队估计比邻星周围环带的总质量大约为地球质量的百分之一。
他们还估计环带周围的温度大约为43开尔文（-230摄氏度），和柯伊伯带一样寒冷。在最近的欧洲南方天文台发布会上Anglada博士对这些发现的重要性解释道：“自从发现比邻星b以来，这次尘埃带的发现是第一项证据，预示着在距我们太阳系最近的恒星周围可能存在着一个多行星系统。”
上图以1:1的比例对比了比邻星b的轨道与太阳系内天体的轨道。
Credit:ESO
ALMA的数据表明在比已观测到的环带还要远10倍左右的地方可能存在着另一条环带。换句话说，比邻星可能与我们的太阳系一样拥有两条环带。如果这项结果被证实，便意味着我们的邻居也同样拥有一个行星系统，分布在由松散物质构成的环带内侧和环带与环带之间。而这些松散物质便是早期行星形成时期的剩余物质。Anglada博士对此解释道：“这项结果暗示比邻星或许有着一个多行星系统，并且行星之间有频繁的相互作用以形成尘埃带。将来的研究或许可以提供能够指出其他还未被辨识的行星位置的信息。”
因为其主星与我们的太阳相比要暗淡许多，所以这条尘埃带极低温的环境可能意味着一些有趣的信息。另一名来自安达卢西亚天体物理中心的研究员，Pedro Amado认为这仅仅是将来一系列对该系统长期的探索的开始。他说：“这些初步结果表明ALMA有探测比邻星周围尘埃结构的能力。更多观测将会给我们带来对比邻星的行星系统更细节的信息。与对年轻恒星周围的原行星盘的研究相结合，更多有关46亿年前地球与太阳系的形成过程的细节将会被揭露。我们现在得到的结果与我们最终会的得到的相比只是开胃菜！”
标签突破摄星计划，希望能实现人类历史上第一次星际航行。
Credit: breakthroughinitiatives.org
这则发现同时也会引起那些打算直接观测南门二（半人马座α）系统的科学家的兴趣，比如蓝色计划（Project Blue）。在将来的几年中，这些科学家希望能在太空中部署另一架望远镜，直接观测南门二来研究那儿可能存在的系外行星。只要做一些微小的调试，该望远镜就能瞄准比邻星并且帮助科学家寻找那儿的行星系统。
然后便是突破摄星计划了，首次提出的星际航行计划，希望使用激光加速推进微型飞行器使其在几十年内就到达南门二。最近，突破摄星计划的科学家讨论了扩展该任务的可能性，他们希望能让这些飞行器在飞经比邻星时做一个中途停留。但在突破摄星计划正式实施前，设计者需要知道等待着飞行器的是一个怎样的尘埃环境。
当然，下一代望远镜的启用也会为未来的研究带来不少效益，例如詹姆斯韦伯望远镜（计划于2019年发射）和欧洲南方天文台的极大望远镜（Extremely Large Telescope, ELT，计划将在2024年开始使用）。
作者：Matt Williams
翻译：陆寅枫
编排：陈艳玲
via BestGalaxyPics
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