可观测Universe 第85章 Luytens Star b

Luytens Star b (系外行星)

· 描述：一颗邻近的超级地球

· 身份：围绕Luytens Star运行的系外行星，位于宜居带内，距离地球约12.2光年

· 关键事实：它是已知潜在宜居行星中距离我们最近、质量最低的行星之一。

Luytens Star b：12光年外的“地球邻居”——邻近红矮星系统的宜居超级地球（第一篇）

——从“恒星邻居”到“潜在家园”的宇宙寻踪

一、为什么是“邻近恒星”？人类对“宇宙后院”的永恒执念

在浩渺的银河系中，太阳系不过是一粒悬浮在猎户臂上的“宇宙尘埃”。距离太阳最近的恒星是比邻星（Proxima Centauri），约4.2光年；其次是半人马座α星A/B（4.3光年），第三则是Luytens Star（鲁坦星）——一颗距离地球12.2光年的红矮星。对于研究系外行星的人类而言，“邻近”从来不是简单的距离数字，而是打开“宇宙家园”大门的钥匙：更近的恒星意味着更亮的光线（相对而言）、更易捕捉的行星信号，以及未来可能的“实地探测”（哪怕只是用望远镜解析大气层）。

人类对“邻近恒星”的关注，本质上是对“自身存在”的追问：我们在宇宙中是孤独的吗？如果是，为什么？如果不是，最近的“他者”在哪里？19世纪末，天文学家开始系统测量恒星的“自行运动”（天球上的位置变化）——这是恒星相对于太阳速度的直观反映。1917年，荷兰裔美国天文学家威廉·雅各布斯·鲁坦（Willem Jacob Luyten）在整理自行运动数据时，发现了一颗“跑得很快”的恒星：它的自行速度高达3.7角秒/年（意味着每100年在天球上移动约3.7度，相当于一个拳头的宽度），比当时已知的多数恒星快得多。鲁坦将这颗恒星命名为“Luytens Star”，并推测它可能是一颗“近邻”——后来的 parallax 测量（三角视差法）证实了这一点：它距离地球仅12.2光年，是除比邻星外自行最高的恒星，也是人类肉眼可见范围外（视星等9.8）最接近的恒星之一。

鲁坦星的“近邻”身份，让它从20世纪初就成为天文学家的“重点观察对象”。但直到2017年，这颗恒星的“秘密”才被彻底揭开：它拥有一颗围绕其运行的超级地球——Luytens Star b。这颗行星的发现，不仅让鲁坦星成为“拥有宜居行星的最近恒星”，更让人类第一次在“宇宙后院”找到了一颗“可能适合生命存在”的岩石行星。

二、Luytens Star：一颗“安静的红矮星”，却藏着“宜居的密码”

要理解Luytens Star b，首先得认识它的宿主恒星——鲁坦星。这是一颗M型红矮星（光谱型M3.5V），质量仅为太阳的0.26倍，半径是太阳的0.29倍，表面温度约3100K（比太阳低约27%），光度更是只有太阳的0.0017倍（相当于从地球看，它的亮度是太阳的万分之十七）。这样的恒星，在宇宙中比比皆是：银河系中约75%的恒星都是红矮星，但它们太暗了，肉眼无法看到，只能用望远镜观测。

红矮星的“小”与“冷”，决定了其行星系统的“特殊性格”：

宜居带极近：由于恒星温度低，行星需要更靠近恒星才能接收到足够的热量，维持表面液态水。鲁坦星的宜居带半长轴约为0.08-0.12天文单位（AU，1AU=1.5亿公里）——相当于水星轨道的1/3到1/2（水星轨道约0.39AU）。

潮汐锁定不可避免：行星轨道极近恒星，会受到强烈的潮汐力作用，最终一面永远对着恒星（“昼半球”），一面永远背对（“夜半球”）。就像月球对地球的潮汐锁定，只不过这里的“潮汐力”强得多。

耀斑活动频繁：红矮星的磁场更活跃，容易爆发高能耀斑——释放出的X射线和紫外线会剥离行星的大气层，摧毁可能的生命。

但鲁坦星却是一颗“异常安静”的红矮星。根据欧洲南方天文台（ESO）的监测，它的耀斑频率远低于比邻星（Proxima Centauri）或TRAPPIST-1：平均每年仅发生几次弱耀斑，且能量较低。这种“温和”的性格，让它成为“寻找宜居行星的理想红矮星”——毕竟，再近的宜居带，如果没有稳定的恒星环境，也无法孕育生命。

鲁坦星的“安静”，其实早有伏笔。20世纪90年代，天文学家开始用径向速度法（测量恒星因行星引力产生的光谱频移）寻找它的行星，但当时技术有限，没能检测到信号。直到2010年，ESO的HARPS光谱仪（高精度径向速度行星搜索器）投入使用——这台仪器能测量恒星光谱的微小变化，精度高达0.1米/秒（相当于从地球听清月球上的一只蚊子嗡嗡声）。正是HARPS，让鲁坦星的“行星秘密”浮出水面。

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