比鄰星b和地球到底有多像？

最近，科學家們宣布利用歐洲南方天文台的望遠鏡等設施發現一顆離地球最近的系外行星。 根據計算推測，這顆起名比鄰星 b（Proxima b）的行星以 11.2 日一周的頻率圍繞著離太陽最近的恆星比鄰星（Proxima Centauri）運行，質量起碼是地球的 1.3 倍。重要的是，據推測，這顆行星的表面溫度允許液態水的存在。也就是說，它處於所謂的宜居帶！在離我們最近的恆星系統發現顆位於宜居帶的行星當然是個激動人心的發現，但是象國內某些科普網站那樣把它說成是 " 地球的孿生兄弟 " 啥的就過了。??

" 比鄰 " 有多遠

之所以有那樣的錯覺，多半是因為距離近。4.2 光年在天文學的尺度上看確實是近鄰，彷彿觸手可及。可以如果考慮到人的壽命，甚至人這個物種可能延續的時間，幾乎就是遙不可及了。如果今天發射個速度最快的探測器，也要七萬年以後才會到達。如果坐太空梭，即需要 165,000 年！

Tidal locking

因為比鄰星 b 離比鄰星很近，只有日地距離的 5%，它們之間很可能處於一種 tidal locking 狀態。也就是說，它自傳和公轉一周的時間相同，所以一邊總是朝向比鄰星而另一面總是背離它。結果就是一邊總是白天，另一邊總是黑夜，不會有晝夜交替和四季輪迴。朝向比鄰星的一面會很熱而背向它的一面會極冷。

硬 X 射線和紫外線暴

比鄰星屬於紅矮星（銀河系裡差不多 80% 的恆星都是紅矮星），是恆星裡面十分活躍的一類，隔三差五就會向外輻射破壞力極大的 X- 射線和紫外線暴。據估計比鄰星 b 受到的高能輻射是地球的 400 倍！如果沒有足夠強大的磁場和足夠濃密的大氣層保護，生命恐怕是沒有機會在那裡出現的。反過來，面對如此頻繁和破壞力強大的射線暴， 即使原來有大氣層和水，也是很難保住的。不過已經有人幫哪裡的生命（如果真有的話）想好了辦法，就是把高能射線變成低能無害的可見光。地球上就有不少生物表達熒光蛋白，它們能吸收能量高，波長短的紫外線，釋放出能量低、波長長的可見光。如果真是那樣，比鄰星射線暴爆發的時候，比鄰星 b 就會發出比接收到的輻射波長更長的光，這就為我們探測生命跡象提供一個雖然間接但是醒目的指標（聽上去比死的戴森球好玩）。

?大氣層

前面說了，比鄰星 b 是否適合生命存在，除了磁場，很大程度還取決於它是否存在大氣層，以及大氣層的厚薄疏密和構成，而目前我們對這些一無所知。 如果沒有大氣層，它的平均溫度可以低到零下四十度。大氣層如果足夠稠密，除了能跟磁場一起阻擋射線暴， 還會起保溫作用，而且能把熱量散播到永遠是黑夜的那一面。如果不是這樣，比鄰星照不到的那一面可能沒有足夠的能量支持生命的繁榮甚至存在。 對這些一無所知是因為我們還沒有足夠強大的望遠鏡。但是如果我們能夠正好捕捉到比鄰星 b 掠過比鄰星表面的時機，就可以用哈勃望遠鏡通過光譜分析研究它的大氣組成成分。可是因為比鄰星小，比鄰星 b 的軌道近速度快，捕捉到這種時刻的機會很少。

如果沒有這樣的機會，就要坐等更強大的望遠鏡問世。預計 NASA 兩年後發射的哈勃望遠鏡的後繼者詹姆斯韋伯太空望遠鏡可能都不夠強大，得等到 2024 年歐洲超大望遠鏡啟用之後才能對這顆行星有更多的了解。

更多的疑惑

前面說過，比鄰星 b 離比鄰星很近，只有日地距離的 5%。在離恆星這麼近的地方應該不會有足夠的形成行星的材料，所以有人推測比鄰星 b 可能是外來戶，是在離比鄰星較遠的地方形成然後遷移過來的。如果真的是誕生在離比鄰星較遠的冰雪世界的外來戶，起碼在開始的時候它是水淋淋的。如果誕生於本地，它會很乾，只有靠彗星送水，才有可能支持生命的存在。

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