鄰近紅矮星系統或存在類地行星

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紅矮星Gliese 832內可能存在的類地行星

來源：ESO/M. Kornmesser/N. Risinger (skysurvey.org)

在過去的幾年裡，圍繞著紅矮星運行的系外行星鮮有發現。不過，僅僅在2016年和2017年，天文學家宣布在比鄰星(Proxima b)附近發現了一個陸地(即岩石)行星，一個環繞著trappist - 1的七顆行星系統，以及環繞著附近的LHS 1140(LHS 1140b)和GJ625(GJ 625b)的類地行星。

德克薩斯大學阿林頓分校(UTA)的物理學家最近宣布發現了一個可能的類地行星，它環繞著一個距地球16光年的紅矮星Gliese 832運行。天文學家從前探測到過兩個環繞Gliese 832的系外行星，進行了一系列計算之後，UTA團隊表示，其中可能還存在第三個行星。

他們的研究結果，標題為《GJ 832系統中可能存在的地球質量行星的動力學》，最近發表在《天體物理學雜誌》上。舒曼·薩塔勒(Suman Satyal)博士是一位物理學研究員、講師和實驗室主管，由薩塔勒博士領導的研究小組，試圖通過數值和詳細的相位空間分析來研究Gliese 832行星軌道的穩定性。

可能宜居的系外行星Gliese 832c的藝術想像圖

來源：PHL/UPR Arecibo

正如文章中所指出的，在過去，Gliese 832周圍發現過兩顆系外行星，包括2008年的一顆類似木星的氣態巨行星Gliese 832b，以及2014年的類似地球的Gliese 832c。在不同方面，這些行星各不相同。除了質量上的差異外，它們在軌道上的變化也很大，Gliese 832b的軌道距離約為0.16 AU，Gliese 832c的軌道距離為3~3.8 AU。

正因如此，UTA團隊試圖確定是否有第三顆行星存在與這兩者的軌道之間。為了達到這個目的，他們對恆星周圍橢圓軌道的三、四體行星系統進行了數值模擬，這些模擬考慮了大量初始條件，行星軌道的相空間模擬包括了條件所允許的所有可能的狀態。

然後，他們把Gliese 832的徑向速度測量數據包括在內，根據行星的存在情況計算出它的質量為1~15個地球質量。徑向速度(RV)方法是根據恆星速度的變化來確定圍繞恆星的行星是否存在。換句話說，一個恆星來回移動的事實表明它正受到行星系統的影響。

利用一個假想的行星系統模擬恆星的RV信號，這個假想系統允許研究團隊限制行星圍繞恆星運行的平均距離(即半長軸)和上質量極限。最後，他們的研究結果為第三顆行星的存在提供了強有力的證據。正如薩塔勒博士在新聞中解釋的那樣:

「我們還使用了軌道參數時間演化的綜合數據，用於計算兩顆已知行星和這顆類地行星的合成徑向速度曲線。我們得到了不同質量和距離的徑向速度曲線，表明了其中新行星的存在。」

Gliese 832附近三顆行星的軌道

來源：uta.edu/Suman Satyal

根據計算，Gliese 832系統可能存在的類地行星在1~15個地球質量，圍繞恆星運行的距離為0.25~2.0AU，在大約10億年內它將保持在穩定軌道運行。正如薩塔勒博士所指出，所有來自Gliese 832系統的信號都指向第三顆行星的存在。另一個有趣的發現是，這個行星的軌道在Gliese 832的宜居帶之外。

他說：「這顆行星的存在是由系統的長期軌道穩定性、軌道動力學和合成徑向速度信號分析所支持的。與此同時，還需要大量的徑向速度觀測、傳輸方法研究以及直接成像，以確定Gliese 832系統中可能出現的新行星。」