新方法發現一顆超級地球 位於紅矮星宜居帶

科學家日前觀測到一顆圍繞紅矮星運行的超級地球，是使用昴星團望遠鏡（Subaru Telescope）上的紅外線都卜勒（InfraRed Doppler，IRD）儀器發現的。

6月30日發表在《日本天文學會期刊》（PASJ）上的研究，發現Ross 508b的系外行星，沿著橢圓形軌道繞行其母恆星。這顆超級地球的質量大約為地球的4倍，且與其恆星的距離相當近。

它在繞行其恆星的每個週期中，其軌道都會掠過一個恆星「宜居帶」。這意味著，這顆超級地球可能具有維持生命存在的關鍵要素，並且可保留在大氣中。

由於這顆超級地球非常靠近其恆星，且掠過恆星的宜居帶，因此科學家熱切期望能更加了解Ross 508b。同時，他們也好奇紅矮星等低質量恆星周遭的地面溫度，是否允許地外液態水的存在。作為維持生命的要素之一，在行星上找到地外液態水，對天文學家來說，將是重大消息。

關於這項發現，值得注意的是，這是首個運用最新紅外線技術所發現的行星。相較於其他恆星，紅矮星的溫度非常低。其溫度大約在 2,000~3,500K 之間。如此相對較低的溫度，使恆星的可見光亮度降低，導致這些行星難以被觀測到。

紅矮星是研究宇宙生命的重要課題，但由於在可見光下太暗，很難觀察到。為了解決紅矮星光譜觀測的難點，需要在紅矮星相對明亮的紅外波段使用高精度光譜儀進行行星探測。

日本天體生物學中心成功研製了世界上第一臺8公尺望遠鏡的高精度紅外光譜儀。這是昴星團望遠鏡上的紅外線都卜勒裝置。天文學家得以觀察到這顆正在繞行紅矮星的超級地球。

昴星團望遠鏡。（維基百科）

研究者大約花了8年時間在昴星團望遠鏡上進行規劃、開發、製造、測試和安裝。在2019年啟動「IRD-SSP」計畫，觀察晚期紅矮星和探索行星。

這一次，Ross 508b系外行星，它是太陽質量的1/5，距離地球約37光年。這是世界上第一個通過使用紅外光譜系統探索發現的系外行星的結果。

科學家研發這項技術，原因為紅矮星在太陽系周圍的區域相當常見。因此，它們也是尋找銀河系以外具有潛在生命跡象的最佳地點之一。但是觀測這些紅矮星必須變得更加容易，這也是為何科學家要開展IRD-SSP的原因。到目前為止，這項運用IRD技術的首個發現，似乎有非常不錯的成果。

隨著對其大氣進一步的研究，Ross 508b或許將更吸引眾人的關注，不僅因為它是第一個僅運用近紅外線技術成功觀測到的超級地球，也不只是因為它是一個環繞紅矮星運行的超級地球，更因為它將可能成為人類在宇宙中尋找外星生命的重要墊腳石。◇