巴納德星b

巴納德星b （Barnard's Star b），或稱為GJ 699 b，是蛇夫座巴納德星周圍的一個太陽系外行星候選天體，屬於超級地球和冰行星。由欧洲南方天文台和卡内基科学研究所等機構天文學家組成的國際團隊於2018年11月14日在期刊《自然》的論文公開了這一發現^[2]。這是在距離地球約6光年遠的巴納德星周圍首次發現行星^[3]。

Barnard's Star b

巴納德星b表面想像圖
軌道參數[1]
半長軸	7010604375397628000♠0.404±0.018 AU
離心率	6999320000000000000♠0.32+0.10 −0.15
軌道週期	7007201139200000000♠232.80+0.38 −0.41 d
物理特徵
平均半徑	1.366 Earth radius
質量	≥7000323000000000000♠3.23±0.44 M⊕
溫度	≲7002105000000000000♠105±3 K

概要

巴納德星b至今在技術上仍然是系外行星候選天體，雖然它的觀測資料可信度達到了99%。宣布發現該行星的團隊將持續對它進行觀測，以確認母恆星的亮度和運動不會發生不太可能的幅度變化，而這兩個參數與該行星的發現有關聯。天文學家預期2018年之後10年內地面的大型望遠鏡或可能發射的太空望遠鏡大视场红外巡天望远镜能夠直接拍攝到巴納德星b的影像。並有極少的可能性拍攝到巴納德星b的凌星現象^[4]。

巴納德星b是以量測徑向速度方式發現的，這是最常見的搜尋系外行星技術。在巴納德星的運動狀態觀測中確認有週期233日的震盪，這對應於軌道半長軸0.4天文單位的候選天體。天文學家並推測可能的行星候選天體質量為地球的3.2倍。天文學家對觀測資料的分析是謹慎而廣泛的。領導該團隊的天文學家 Ignasi Ribas表示該團隊使用7個不同儀器的觀測資料，時間尺度長達20年，最終對巴納德星的觀測成為精確徑向速度研究的最龐大與範圍最廣泛的資料庫之一^[5]。巴納德星b的半徑大約是地球的1.3661倍^[6]。

巴納德星b預期是寒冷的行星，表面平衡溫度大約是−170 °C（103 K）。該行星以太陽系的尺度而言距離母恆星相當近，但卻位於巴納德星這樣黯淡紅矮星的雪線附近。在這個區域會讓水等揮發性化合物凝結成冰，也就是位於表面溫度讓液態水可存在於行星表面的適居帶之外。

天文學家期待以後能找到更多像巴納德星b一樣的「雪線行星」，因為雪線的溫度範圍有利於原行星的吸積增長。天文學家還根據目前巴納德星系統尚未確認的恆星震盪資料提出第二顆行星存在的預測^[4]。

參考資料

1. Ribas, I.; Tuomi, M.; Reiners, A.; Butler, R. P.; Morales, J. C.; Perger, M.; Dreizler, S.; Rodríguez-López, C.; González Hernández, J. I.; Rosich, A.; Feng, F.; Trifonov, T.; Vogt, S. S.; Caballero, J. A.; Hatzes, A.; Herrero, E.; Jeffers, S. V.; Lafarga, M.; Murgas, F.; Nelson, R. P.; Rodríguez, E.; Strachan, J. B. P.; Tal-Or, L.; Teske, J.; Toledo-Padrón, B.; Zechmeister, M.; Quirrenbach, A.; Amado, P. J.; Azzaro, M.; Béjar, V. J. S.; Barnes, J. R.; Berdiñas, Z. M.; Burt, J.; Coleman, G.; Cortés-Contreras, M.; Crane, J.; Engle, S. G.; Guinan, E. F.; Haswell, C. A.; Henning, Th.; Holden, B.; Jenkins, J.; Jones, H. R. A.; Kaminski, A.; Kiraga, M.; Kürster, M.; Lee, M. H.; López-González, M. J.; Montes, D.; Morin, J.; Ofir, A.; Pallé, E.; Rebolo, R.; Reffert, S.; Schweitzer, A.; Seifert, W.; Shectman, S. A.; Staab, D.; Street, R. A.; Suárez Mascareño, A.; Tsapras, Y.; Wang, S. X.; Anglada-Escudé, G. A candidate super-Earth planet orbiting near the snow line of Barnard’s star (PDF). Nature (Holtzbrinck Publishing Group). 2018, 563 (7731): 365–368 [2018-12-25]. ISSN 0028-0836. OCLC 716177853. arXiv:1811.05955 . doi:10.1038/s41586-018-0677-y. （原始内容 (PDF)存档于2019-03-26）.
2. Rincon, Paul. Planet found circling neighbouring star. BBC News. 2018-11-14 [2018-11-15]. （原始内容存档于2019-04-21） （英国英语）.
3. At last, a planet for Barnard’s Star | EarthSky.org. earthsky.org. [2018-11-15]. （原始内容存档于2019-04-24） （美国英语）.
4. Billings, Lee. A Frozen Super-Earth May Orbit Barnard’s Star. www.scientificamerican.com. Scientific American. November 14, 2018 [November 19, 2018]. （原始内容存档于2019-04-12）.
5. Wall, Mike. Icy 'Super-Earth' Exoplanet Spotted Around Nearby Barnard's Star. Space.com. November 14, 2018 [November 16, 2018]. （原始内容存档于2019-03-26）.
6. GJ 699 b. www.exoplanetkyoto.org. [2018-12-08]. （原始内容存档于2021-02-14）.