在离地球最近的恒星系统，发现一颗潜在系外行星

摘要：我们时常听到，天文学家在太阳系之外又发现了新的行星，以至于我们会认为发现系外行星应该是件相对简单的事情。但实际上，即使想要在离我们最近的恒星系统确认是否存在行星，都十分困难。

我们时常听到，天文学家在太阳系之外又发现了新的行星，以至于我们会认为发现系外行星应该是件相对简单的事情。但实际上，即使想要在离我们最近的恒星系统确认是否存在行星，都十分困难。

南门二，亦称半人马座α （α Centauri），是距离太阳最近的一个恒星系统。这个著名的三星系统距离地球仅4光年，由两颗类太阳的恒星—— 南门二A （α Centauri A）和南门二B （α Centauri B），以及一颗昏暗的红矮星比邻星构成。虽然科学家已确认，有三颗行星围绕比邻星运行，但他们一直难以证实在南门二A和南门二B周围是否也存在行星。

现在，天文学家借助韦布空间望远镜（JWST），发现了强有力的证据表明，在南门二A的宜居带内，有一颗巨大的气态巨行星正在绕其运行。

如果这一发现最终得到确认，这颗行星将是迄今在类太阳恒星宜居带中发现的、距离地球最近的一颗系外行星。不过，由于这是一颗气态巨行星，科学家表示它不可能孕育我们熟知的生命形式。

光芒背后的暗影

2024年8月，研究团队使用JWST上的中红外仪器（MIRI）对系统进行了首次观测。南门二 A是夜空中第三亮的恒星，也是距离地球最近的类太阳恒星。在观测时，他们利用日冕掩膜屏蔽了南门二A的光芒。

展示了南门二在数字化巡天（DSS）、哈勃空间望远镜（HST），以及JWST这三种不同观测平台下的图像。在DSS的图像中，这个三星系统呈现为一个明亮的光点。而HST则分辨出其中的两颗类太阳恒星：南门二A和南门二B。JWST的中红外仪器（MIRI）则使用日冕掩膜遮挡住南门二A的强光，揭示出一颗可能环绕其运行的行星。（图/ NASA, ESA, CSA, STScI, DSS, A. Sanghi (Caltech), C. Beichman (NExScI, NASA/JPL-Caltech), D. Mawet (Caltech); Image Processing: J. DePasquale (STScI) ）

与此同时，来自伴星南门二B的亮度也会干扰分析。不过，研究人员成功剔除了来自两颗恒星的光干扰，从而在图像中揭示出一个亮度为南门二A的万分之一、与南门二A的距离约是地日距离的两倍的天体。

这三幅图像展现了JWST对南门二A附近行星的探测过程。第一幅图展示了南门二A和B的强烈光晕；中间一幅使用了日冕掩膜遮挡了A星的眩光，但掩膜边缘的衍射和望远镜光学结构产生了复杂的光晕图样；右侧图像则通过参考图像和算法减去了这些光学干扰，成功显现出潜在的暗弱天体。（图/ NASA, ESA, CSA, STScI, A. Sanghi (Caltech), C. Beichman (NExScI, NASA/JPL-Caltech), D. Mawet (Caltech); Image Processing: J. DePasquale (STScI) ）

虽然这一初步发现令人振奋，但研究团队仍需更多数据来证实这一发现。然而，在2025年2月和4月的两轮后续观测中，研究人员并未再次观测到类似的天体。

行星“消失”之谜

莫非，研究人员遇见了一颗消失的行星？

为了解开这个谜，研究人员通过计算机模拟了数百万种可能的轨道。他们发现，JWST 在第二轮和第三轮观测中没有发现这颗潜在行星并不奇怪，因为在模拟的一半轨道都显示，这颗行星在2025年2月和4月会距离南门二A过近，导致JWST无法观测到它。

根据中红外观测到的这颗行星的亮度和轨道模拟，研究人员推测，它可能是一颗质量与土星相当的气态巨行星，围绕南门二A运行的椭圆轨道在太阳到地球距离的1到2倍之间。