不复存在的行星

伤我心太深

新的分析证实，一颗据信位于格利泽（Gliese）581恒星宜居带内运行的系外行星其实并不存在。
　　一个长期存在争议的系外行星信号最终被证伪。对M型矮星格利泽581恒星活动下新分析表明，这颗行星可能只是数据中的鬼影而已。 　
　格利泽581多年来曾经是多重行星系统的典范。2005年，一个由日内瓦天文台领导的小组使用欧洲南方天文台的HARP光谱仪发现了第一颗行星b。2007年，他们报告发现了c和d，2009年又发现了e。所有这些行星的轨道都小于水星，不过这颗恒星的尺度是太阳的30%，温度是太阳的60%。
　　第二个小组结合HARPS以及凯克望远镜HIRES光谱仪的观测，说明存在另两颗行星f和g。不过它们的存在很快受到了质疑，基本上被否定了，只剩下了b、c、d和e。 　
　一些天文学家也曾质疑过d的存在，尤其是俄罗斯普尔科沃（Pulkovo）天文台的罗曼·巴卢耶夫（Roman Baluev），他在2012年仔细分析了观测中的噪声，并提出了反对意见。不过对恒星活动的分析表明，不存在什么可以伪装成行星的大型星斑，因此行星d仍保留在星表之中，且位居潜在宜居行星之列。该行星大半个预计的轨道落在了格利泽581的宜居带之内。 　　 　　对格利泽581宜居带的保守（鲜绿色）以及乐观（深绿色）估计。这张图引自宜居带图库，图中从内到外标出了行星e、b和c，以及现在被揭穿真面目的d，天文学家曾认为行星d的轨道穿过了恒星的宜居带。（图片提供：宜居带图库） 　

　宾夕法尼亚州立大学的保罗·罗伯逊（Paul Robertsona）及其同事澄清，行星d也需要被除名。小组再次审视了HARPS的光谱，重点是通过氢alpha辐射来寻找恒星活动的线索。这种辐射来自被粒子轰击的氢原子，粒子是在恒星大气中沿磁力线被加速的。较强的磁场意味着更大幅度的加速，这意味着更强烈的辐射。不过更强的磁场同样还意味着更为强烈的恒星活动，它们可以导致星光中的位移，看起来就好像是行星诱发的恒星位置摆动一样。 　　罗伯逊的小组发现，在磁场活动较为强烈的时候，信号的强度上升。当恒星不那么活跃时，信号也减弱了。
　　他们还修订了先前计算得出的行星自转周期，表明它是行星d自转周期（66地球日）的两倍。这说明行星d的信号是来自恒星本身的。
　　考虑了所有这些之后，观测只能得出一个可能的结论。行星发现论文的合作者、法国CNRS/UJF格勒诺布尔（Grenoble）天文台的扎维尔·班费斯（Xavier Bonfils）说：“我认为，罗伯逊等人展示的证据足够强，足以让格利泽581d从系外行星中除名了。” 　
　虽然班费斯及其同事搜索了星斑，但作为罪魁祸首的恒星活动要比小组搜索的更加微弱。由于活动区在恒星光球会影响摩天轮一般的等离子体运动（对流）效应，它们看上去会类似于行星。随着恒星的自转，它的磁力线会发生扭曲重组。罗伯逊解释道，当磁场集中在某一小区域的时候，磁场强度的增加会让周围的电离气体偏离常规的对流运动。因此恒星的星光看上去不再是均匀地朝我们而来（恒星的部分表面转到了视野之内）或是背离我们而去（转出了视野），一个额外的信号看上去存在不同的运动。这样的信号看上去很接近于行星。 　
　不过在发现行星d期间，格利泽581看上去是不存在星斑的。罗伯逊的小组发现，当时恒星表面上存在一个暗色的斑点，但面积不大。H-alpha辐射清晰表明，该恒星存在磁活动区，正是这些区域污染了光谱。 　
　恒星活动对于系外行星的搜索，尤其是M型矮星周围的搜索来说是个已知的难题，这类矮星尤其喧闹。班费斯说，由于活动区的影响，HARPS实际上发现的伪信号比真正的行星还要多。但是考虑信号的强度，他认为最多只有少数几颗被发现的系外行星可能最终被证明是来自活动区的，就好像是罗伯逊的小组发现的这样。他补充说，对于中等到长周期的低质量行星搜索来说，考虑星光中这种位移的影响是非常重要的。