可观测Universe第85章 Luytens Star b

Luytens Star b (系外行星) · 描述：一颗邻近的超级地球 · 身份：围绕Luytens Star运行的系外行星位于宜居带内距离地球约12.2光年 · 关键事实：它是已知潜在宜居行星中距离我们最近、质量最低的行星之一。

Luytens Star b：12光年外的“地球邻居”——邻近红矮星系统的宜居超级地球（第一篇） ——从“恒星邻居”到“潜在家园”的宇宙寻踪 一、为什么是“邻近恒星”？人类对“宇宙后院”的永恒执念 在浩渺的银河系中太阳系不过是一粒悬浮在猎户臂上的“宇宙尘埃”。

距离太阳最近的恒星是比邻星（Proxima Centauri）约4.2光年；其次是半人马座α星A/B（4.3光年）第三则是Luytens Star（鲁坦星）——一颗距离地球12.2光年的红矮星。

对于研究系外行星的人类而言“邻近”从来不是简单的距离数字而是打开“宇宙家园”大门的钥匙：更近的恒星意味着更亮的光线（相对而言）、更易捕捉的行星信号以及未来可能的“实地探测”（哪怕只是用望远镜解析大气层）。

人类对“邻近恒星”的关注本质上是对“自身存在”的追问：我们在宇宙中是孤独的吗？如果是为什么？如果不是最近的“他者”在哪里？19世纪末天文学家开始系统测量恒星的“自行运动”（天球上的位置变化）——这是恒星相对于太阳速度的直观反映。

1917年荷兰裔美国天文学家威廉·雅各布斯·鲁坦（Willem Jacob Luyten）在整理自行运动数据时发现了一颗“跑得很快”的恒星：它的自行速度高达3.7角秒/年（意味着每100年在天球上移动约3.7度相当于一个拳头的宽度）比当时已知的多数恒星快得多。

鲁坦将这颗恒星命名为“Luytens Star”并推测它可能是一颗“近邻”——后来的 parallax 测量（三角视差法）证实了这一点：它距离地球仅12.2光年是除比邻星外自行最高的恒星也是人类肉眼可见范围外（视星等9.8）最接近的恒星之一。

鲁坦星的“近邻”身份让它从20世纪初就成为天文学家的“重点观察对象”。

但直到2017年这颗恒星的“秘密”才被彻底揭开：它拥有一颗围绕其运行的超级地球——Luytens Star b。

这颗行星的发现不仅让鲁坦星成为“拥有宜居行星的最近恒星”更让人类第一次在“宇宙后院”找到了一颗“可能适合生命存在”的岩石行星。

二、Luytens Star：一颗“安静的红矮星”却藏着“宜居的密码” 要理解Luytens Star b首先得认识它的宿主恒星——鲁坦星。

这是一颗M型红矮星（光谱型M3.5V）质量仅为太阳的0.26倍半径是太阳的0.29倍表面温度约3100K（比太阳低约27%）光度更是只有太阳的0.0017倍（相当于从地球看它的亮度是太阳的万分之十七）。

这样的恒星在宇宙中比比皆是：银河系中约75%的恒星都是红矮星但它们太暗了肉眼无法看到只能用望远镜观测。

红矮星的“小”与“冷”决定了其行星系统的“特殊性格”： 宜居带极近：由于恒星温度低行星需要更靠近恒星才能接收到足够的热量维持表面液态水。

鲁坦星的宜居带半长轴约为0.08-0.12天文单位（AU1AU=1.5亿公里）——相当于水星轨道的1/3到1/2（水星轨道约0.39AU）。

潮汐锁定不可避免：行星轨道极近恒星会受到强烈的潮汐力作用最终一面永远对着恒星（“昼半球”）一面永远背对（“夜半球”）。

就像月球对地球的潮汐锁定只不过这里的“潮汐力”强得多。

耀斑活动频繁：红矮星的磁场更活跃容易爆发高能耀斑——释放出的X射线和紫外线会剥离行星的大气层摧毁可能的生命。

但鲁坦星却是一颗“异常安静”的红矮星。

根据欧洲南方天文台（ESO）的监测它的耀斑频率远低于比邻星（Proxima Centauri）或TRAPPIST-1：平均每年仅发生几次弱耀斑且能量较低。

这种“温和”的性格让它成为“寻找宜居行星的理想红矮星”——毕竟再近的宜居带如果没有稳定的恒星环境也无法孕育生命。

鲁坦星的“安静”其实早有伏笔。

20世纪90年代天文学家开始用径向速度法（测量恒星因行星引力产生的光谱频移）寻找它的行星但当时技术有限没能检测到信号。

直到2010年ESO的HARPS光谱仪（高精度径向速度行星搜索器）投入使用——这台仪器能测量恒星光谱的微小变化精度高达0.1米/秒（相当于从地球听清月球上的一只蚊子嗡嗡声）。

正是HARPS让鲁坦星的“行星秘密”浮出水面。

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