他们发现一颗与地球大小非常接近的系外行星，可能是宜居行星

该小组由日本天体生物学中心、东京大学、日本国立天文台和东京工业大学的科学家领导，在美国宇航局 TESS（凌日系外行星勘测卫星）计划和斯巴鲁望远镜战略测绘计划（SSP）的合作下，通过观察凌日现象获得了这一发现：当一颗行星从其恒星前面经过时，会导致恒星光线短暂而有规律地减弱；借助这种现象，研究人员可以发现距离太阳系很远的行星。

“我们发现了迄今为止距离地球最近的、温带的、地球大小的凌日行星，”他在一篇 陈述 东京天体生物学中心该项目副教授 Masayuki Kuzuhara 与东京大学该项目副教授 Akihiko Fukui 共同领导了一个研究小组。“虽然我们仍然不知道它是否有大气层，但我们认为它是一颗外金星，其大小和从恒星接收的能量与我们太阳系中的行星邻居相似。”

发现新世界

格利泽 12 b（称为格利泽 12）所环绕的恒星是一颗寒冷的红矮星，其大小是太阳的 27%，表面温度是太阳的 60%。TESS 团队专注于此，于 2023 年 4 月发现了一颗地球大小的行星候选者的迹象。这份报告促使天文学家开始进行后续观测，以使用日本天体生物学中心和东京大学开发的多色相机验证候选者的信号。

Juan Carlos Morales 和 Ignasi Ribas 都是 ICE-CSIC 和 IEEC 的研究人员，他们与日本团队进行了合作。“通过结合 Subaru 和 CARMENES 在阿尔梅里亚卡拉阿尔托天文台 3.5 米望远镜上进行的测量，我们能够将该行星的质量限制在 3.9 个地球质量以下，”Morales 解释说。

通过这些观测，他们确定格利泽 12 b 每 12.8 天绕其恒星旋转一圈，其大小与地球相当或略小，与金星相当。假设它没有大气层，估计该行星的表面温度约为 42°C。

“Gliese 12 b 是研究围绕冷恒星运行的地球大小行星是否能保留大气层的最佳目标之一，这是推进我们对银河系行星宜居性的理解的关键一步，”马德里天体生物学中心 (CAB, CSIC-INTA) 的天体物理学家、本文合著者 José Antonio Caballero 说。除了 CARMENES，该团队还使用泰德天文台的卡洛斯桑切斯望远镜进行了观测。

红矮星的微小尺寸和质量使其成为寻找地球大小行星的理想选择。恒星较小意味着每次行星经过其前方时，恒星的亮度会更大，而质量较低意味着绕其运行的行星会产生更大的恒星摆动，即所谓的“反射运动”。这些影响使较小的行星更容易被发现。

红矮星的亮度较低也意味着它们的宜居带（行星表面可以存在液态水的轨道距离范围）距离它们更近。这使得在红矮星周围的宜居带内探测凌日行星比在释放更多能量的恒星周围探测凌日行星更容易。

大气研究的绝佳候选人

格利泽 12 与新行星之间的距离仅为地球与太阳之间距离的 7%。这颗行星从其恒星接收的能量是我们从太阳接收能量的 1.6 倍，约为金星接收能量的 85%。

“格利泽 12 b 是研究围绕冷恒星运行的地球大小行星是否能保留大气层的最佳目标之一，这是增进我们对银河系行星宜居性的理解的关键一步，” Shishir 解释道。Dholakia 是南昆士兰大学（澳大利亚）天体物理中心的博士生。她与爱丁堡大学和伦敦大学学院的博士生 Larissa Palethorpe 共同领导了另一个研究团队。

“这是新大气研究的一个独特候选对象，可能有助于揭示我们太阳系演化的某些方面，”帕莱索普解释道。“地球仍然适宜居住，但金星由于完全失去了水分而不再适宜居住。格利泽 12 b 的大气层可以让我们了解行星在发展过程中的宜居轨迹。”

保留大气层的一个重要因素是恒星的风暴性质。红矮星往往具有磁性，导致频繁而强烈的X射线耀斑。然而，两个团队的分析都得出结论，格利泽12没有表现出极端行为的迹象，这可能有助于保留行星的大气层。

在凌日期间，主星发出的光穿过任何可能的大气层，有效地对其进行采样。不同的气体分子吸收不同的颜色，因此凌日提供了一组化学指纹，可以通过韦伯等望远镜探测到。

“到目前为止，我们只知道少数几个系统距离我们足够近，并且符合这类研究（称为透射光谱法）所需的其他标准，使用现有设施，”戈达德中心研究天体物理学家迈克尔·麦克尔韦恩 (Michael McElwain) 说道。戈达德中心位于马里兰州格林贝尔特的 NASA 太空飞行中心，也是 Kuzuhara 论文的合著者。“为了更好地了解温带类地行星周围大气的多样性，我们需要更多像 Gliese 12 b 这样的例子，”他总结道。