罗斯128b
罗斯128b（Ross 128 b）是一颗已确认存在的太阳系外行星，其体积与地球近似，被认为是岩石组成的类地行星。该行星的母恒星为红矮星罗斯128，并且位于母恒星适居带内部。罗斯128b是至今发现的距离地球第2近的潜在适居行星，距离地球约11光年[1] ，只有比邻星b比它更接近地球。天文学家使用设于智利拉西拉天文台的摄谱仪高精度径向速度行星搜索器（HARPS）十年的径向速度观测数据发现罗斯128b。罗斯128b是距离地球最近的太阳系外行星之一，也被认为是适居行星的条件最佳候选天体之一。罗斯128b的质量只比地球高出35%，并且从母恒星接收的辐射能也只比地球高38%，因此被天文学家认为如果该行星拥有大气层，其表面温度可让液态水存在[2]。
| 太阳系外行星 | 太阳系外行星列表 | |
|---|---|---|
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| 母恒星 | ||
| 母恒星 | 罗斯128 | |
| 星座 | 室女座 | |
| 赤经 | (α) | 11h 47m 44.3974s |
| 赤纬 | (δ) | +00° 48′ 16.395″ |
| 距离 | 11.03 ± 0.02 ly (3.381 ± 0.006 pc) | |
| 光谱类型 | M4V | |
| 物理性质 | ||
| 质量 | (m) | ≥1.40 (± 0.02) M🜨 |
| 半径 | (r) | ~1.1 R🜨 |
| 辐射功率 | (F⊙) | 1.38 🜨 |
| 温度 | (T) | 213 - 301 K |
| 轨道参数 | ||
| 半长轴 | (a) | 0.0496 (± 0.0017) AU |
| 轨道离心率 | (e) | 0.036 (± 0.092) |
| 公转周期 | (P) | 9.8658 (± 0.0070) d |
| 发现 | ||
| 发现时间 | 2017年11月15日 | |
| 发现者 | 萨维尔·邦菲斯（Xavier Bonfils） | |
| 发现方法 | 都卜勒光谱学 | |
| 发表论文 | 已确认 | |
| 其他名称 | ||
FI Virginis b, FI Vir b, G 010-050 b, GCTP 2730 b, GJ 447 b | ||
根据网络媒体Exoplanets Channel，罗斯128b可能是岩石质系外行星，这是因为至今发现质量小于地球4倍的系外行星都已被证实为岩石质行星[3]。
罗斯128b不会对母恒星发生凌星事件，因此目前要对罗斯128b可能存在的大气层进行观测是极为困难的，一般认为需要等到欧洲极大望远镜或詹姆斯·韦伯太空望远镜等巨型望远镜激活后才能进行对其大气层的观测[2]。
行星状态
质量、半径与表面温度
因为罗斯128b是以径向速度量测的方式发现[4]，目前对该行星唯一已知的物理参数为可能的质量下限。罗斯128b的质量至少为1.40 M🜨（约8.06×1024 kg）。这个值稍大于与它类似状态的比邻星b（1.27 M🜨）。罗斯128b的质量显示它最可能是主要由岩石组成，并拥有固态表面的类地行星，并且其体积与地球相近[1]。然而，因为天文学家无法观测到罗斯128b对母恒星的凌星现象，至今仍无法得知它的质量与半径精确值。如果由纯铁组成，其半径大约为0.5 R🜨，而全由氢和氦组成则可能为3.0 RE；但这两项条件都是不合理的极端状态。假设它的组成物质是较为合理的类似地球组成的话，它的半径将大约是1.10 R🜨（约7008公里）。以该半径值可得知它的密度将稍高于地球，这是因为类地行星的密度是随着体积而增加。这将使该行星的表面重力为10.945 m/s2，约为地球的1.12倍[2]。
罗斯128b的表面温度估算值与地球接近，是潜在可使生命诞生与演化的条件[4]。发现罗斯128b的团队以反照率（天体反射恒星辐射与该天体表面接收恒星总辐射的两者比率）0.100、0.367和0.750创建三个不同模型。以这些反照率参数得到罗斯128b表面的温度Teq分别是294、269与213 K。如以类似地球表面的反照率值0.3计算，它的表面温度将是280 K（7°C），比地球的平均温度低8 K[4]。而罗斯128b的实际表面温度则取决于未知的大气层参数，如果它有大气层存在的话[2]。
适居性
天文学家目前仍无法确认罗斯128b正好位于母恒星的适居带内部。它似乎在适居带的内部边缘区域，因为它接受自母恒星的辐射能比地球高38%。适居带的定义为恒星周围特定区域内的行星表面温度适合足够浓厚的大气层存在，进而让行星表面存在液态水，这是生命发展的关键因素。罗斯128b接收的辐射通量稍高，并因为其中一面永远面对恒星，使它比地球更容易流失液态水。然而，如果它存在与地球类似的大气层，就能够将来自恒星的能量分散到整个行星，让它表面更大范围的区域为潜在液态水存在区域[7]。此外，罗斯128b的发现者萨维尔·邦菲斯（Xavier Bonfils）指出，面对恒星的一侧可能会有明显的云层覆盖，这将阻挡大量恒星入射能量，并保持行星表面温度不至于过高。根据计算，罗斯128b的表面温度不低于280 K，并且它的地球相似指数为0.86，与鲁坦星b并列第三高。
罗斯128b被认为是至今所发现在温度、体积和较不活跃母恒星这几方面与地球最相似的行星之一[4][1]。罗斯128b与地球质量相当接近，并且半径只比地球高10%，因此表面重力将稍高于地球。另外，它的母恒星罗斯128是一颗稳定活动演化阶段的恒星[4]。比邻星和TRAPPIST-1等许多红矮星容易因为强磁场爆发对生物是致命性的强烈耀斑。如果一颗行星在数十亿年间长期暴露在强烈的耀斑之下，就可能使行星的大气层被剥离，使行星表面可能受到危险剂量辐射而成为连微生物都无法生存的环境[1]。虽然罗斯128也会产生强烈耀斑，但发生频率低于先前发现有行星的其他红矮星，并且强度也较低。这样的条件使罗斯128b的大气层被剥离的可能性下降（如果罗斯128b拥有大气层的话），并且使大气层在地质时间尺度上的作用几率增加。
直到2017年，天文学家因为无法观测到罗斯128b对母恒星的凌星现象，无法确认它是否有大气层存在[4]。然而，即将运作的太空望远镜，例如詹姆斯·韦伯太空望远镜和即将开始观测的地面大型望远镜，例如30米望远镜和欧洲极大望远镜，也许不需要观测凌星现象也能观测并分析罗斯128b的可能存在的大气层成分。对该行星的大气层观测目标是为了在其中找到生物印记，例如氧、臭氧和甲烷等生物过程中产生的化学物质[1]。
参见
- 红矮星系统适居性
- 适居太阳系外行星目录
- LHS 1140b，另一颗环绕表面不活跃红矮星的巨大岩石质潜在适居行星。
- 比邻星b，由同一个团队于2016年8月发现的体积相近的潜在适居行星。
- 鲁坦星，拥有一颗潜在适居行星。
- 克卜勒438b，体积与地球接近的适居带内系外行星，母恒星表面活动极为剧烈。
- 葛利斯832c，距离地球最近的其中一颗潜在适居系外行星。
- TRAPPIST-1，拥有7颗行星的恒星，其中4颗是潜在适居行星。
- TRAPPIST-1d
- TRAPPIST-1e
- TRAPPIST-1f
- TRAPPIST-1g
参考数据
- Newfound Earth-like exoplanet a good spot to hunt for aliens （页面存档备份，存于）. Eric Mack, CBS News. 15 November 2017.
- Bonfils, Xavier. . Astronomy and Astrophysics. 2017. doi:10.1051/0004-6361/201731973.
- . [2018-01-03]. （原始内容存档于2019-12-15）. (YouTube video)
- A potentially habitable planet has been discovered just 11 light-years away （页面存档备份，存于）. John Wenz, Astronomy Magazine. 15 November 2017.
- Nearby Earth-sized Alien World Orbits 'Quiet' Star, Boosting Habitable Potential （页面存档备份，存于）. Ian O'Neill, How Stuff Works. 15 November 2017. Quote: "Tidal lock[ing] is expected for Ross 128 b," says Nicola Astudillo-Defru, who works at the Geneva Observatory, University of Geneva in Switzerland, and is co-author of the study.
- Ross 128 （页面存档备份，存于）. Sol Station. November 2017.
- Newly discovered nearby planet could support life （页面存档备份，存于）. Ashley Strickland, CNN News. 15 November 2017.
