邻近超级地球GJ 3378b可能比最初认为的更适宜居住
一颗距地球25光年、曾被认为质量过大而无法支持生命的行星，经历了戏剧性的修正。新的测量结果表明，GJ 3378b是一颗岩质超级地球，质量仅为地球的2.3倍，恰好位于其恒星的宜居带内，使其成为太阳系外寻找生命的最有希望的近邻目标之一。
这项发现发表在《天体物理学杂志》上，由加州大学欧文分校的Paul Robertson领导的团队完成，使用了来自三座天文台的四台独立仪器的数据。
GJ 3378b围绕鹿豹座的一颗M4V红矮星运行，每21.45天完成一次公转，距离约为0.097天文单位（1450万公里）。这大约是日地距离的10%，但由于主星是一颗昏暗的红矮星，该行星接收到的恒星辐射仅为地球从太阳接收到的约90%。
其平衡温度约为272开尔文，即约零下1摄氏度。虽然以地球标准而言并不宜人，但这一温度使GJ 3378b舒适地位于其恒星保守的液态水宜居带内。
重大修订
这颗行星最初于2024年被法国SPIRou光谱仪团队识别为候选行星，当时报告的质量约为5.26倍地球质量，轨道周期为24.73天。在5倍地球质量下，这个世界正徘徊在岩质超级地球和富含挥发物的迷你海王星之间的边界上，厚厚的压迫性大气层可能排除了任何表面宜居性的可能性。
Robertson团队整合了四台仪器的数据：位于德克萨斯州麦克唐纳天文台霍比-埃伯利望远镜上的宜居带行星探测器（HPF）、亚利桑那州基特峰WIYN望远镜上的NEID光谱仪，以及西班牙的CARMENES和法国的SPIRou的数据。跨越多年的综合数据集使团队得以将质量修正为2.3倍地球质量（误差±0.4），轨道周期修正为21.45天。
“这次修订使GJ 3378b成为与我们先前设想截然不同的行星，”Robertson在加州大学欧文分校的声明中表示。”在2.3倍地球质量下，它几乎可以肯定是岩质世界，而非以气体为主的行星。而且它的轨道正好位于液态水的理想位置。”
该研究论文的标题是《宜居带超级地球GJ 3378b的修订质量和周期：一颗横跨宇宙海岸线的行星》。
宇宙海岸线问题
尽管数字令人乐观，GJ 3378b仍面临重大挑战：其主星是一颗红矮星，而红矮星以其剧烈的恒星活动而臭名昭著，尤其是在最初的十亿年期间。早期阶段强烈的X射线和紫外线辐射可以剥离近距离轨道行星的大气层，使它们成为无空气的岩石。
GJ 3378b恰好位于天文学家所称的”宇宙海岸线”上，这是保留大气层的行星和不保留大气层的行星之间的理论边界。我们太阳系中的火星位于这条线的错误一侧：它只有微量的大气层，表面上的任何液态水都会迅速沸腾或冻结。
加州大学欧文分校团队计划使用詹姆斯·韦伯太空望远镜和即将建成的极大望远镜（ELT）对GJ 3378b进行后续观测，以寻找大气特征。如果这颗行星保留了大气层，它将成为未来十年生物特征搜索的最强候选者之一。
未来天文台的目标
在25光年（7.7秒差距）的距离上，GJ 3378b是已知最接近的潜在宜居系外行星之一。它的近距离使其成为下一代地面和空间天文台的理想目标。
目前处于早期规划阶段的美国宇航局旗舰任务”宜居世界天文台”正是为了对邻近恒星周围的类地系外行星进行成像和表征而设计的。GJ 3378b的位置、亮度和修正后的质量使其成为该任务的高优先级目标。
“GJ 3378b正是宜居世界天文台被设计来研究的那类行星，”Robertson表示。”它很近，很亮，并且位于宜居带。现在我们需要找出它是否有大气层。”
Featured image: [Artist’s impression of a super-Earth orbiting a red dwarf star; credit: NASA/JPL-Caltech]
Sources: Universe Today, McDonald Observatory, UC Irvine, The Astrophysical Journal (arXiv:2605.16499), NASA Exoplanet Archive
婷 翻译