新發現一顆超級地球！距離地球僅18.2光年，位于宜居帶之中

天文學家所說的超級地球，并不是指各方面都超越地球的星球，而是指那些比地球更大，但比海王星這類的冰巨星更小的巖石行星。

根據一項于2025年10月23日剛剛發表在《天文學雜志》（Astronomical Journal）上的研究，天文學家很可能新發現了一顆超級地球，它被命名為“GJ 251c”，圍繞著一顆名為“GJ 251”的恒星公轉。

作為“GJ 251c”的主恒星，“GJ 251”又稱“格利澤251”（Gliese 251），觀測數據表明，它是一顆比太陽小得多的紅矮星，其質量約為太陽的0.360（±0.015）倍，半徑約為太陽的0.364（±0.011）倍，在天空中位于雙子座方向，距離地球大約18.2光年。

在過去的日子里，天文學家已經發現“GJ 251”擁有一顆行星，并將其命名為“GJ 251b”，這顆行星也是超級地球，但由于它的軌道半長軸約0.08個天文單位，距離主恒星過近，不在宜居帶中，因此它也沒有得到太多關注。

但此次研究發現的“GJ 251c”卻不一樣，根據研究人員的測算，它的軌道半長軸約為0.2個天文單位，正好位于宜居帶之中。

據了解，此次發現并非通過望遠鏡直接“看”到這顆行星，而是使用了一種精密且成熟的間接探測技術——“徑向速度法”。

其原理可簡單地描述為：當行星圍繞其恒星公轉時，行星的引力也會輕微地“拖拽”恒星，使恒星產生微小的、周期性的“擺動”。當恒星在擺動中朝向地球運動時，其星光光譜會發生“藍移”；當它背離地球運動時，則會發生“紅移”。

而研究團隊的任務，就是精確測量出這種由行星引力引起的、極其細微的星光光譜周期性位移。

此次研究的主力設備是安裝于麥克唐納天文臺（McDonald Observatory）霍比-埃伯利望遠鏡（Hobby-Eberly Telescope）上的“宜居帶行星發現者”（Habitable-Zone Planet Finder, 簡稱HPF）。

HPF是一款高精度近紅外光譜儀，主要用于搜尋附近恒星宜居帶內的類地行星，研究團隊整合了全球多臺望遠鏡過去二十余年的觀測數據作為基線，首先精確化了該系統中已知的那顆內圈行星（也就是“GJ 251b”）的信號。

隨后，他們將基線數據與HPF的新高精度數據相結合，識別出了一個周期為54天的、更強的信號，這清晰地指向了第二顆行星——“GJ 251c”的存在。

為了進一步驗證，團隊還使用了安裝在基特峰國家天文臺的NEID光譜儀的數據，確認了這個信號的真實性。

研究人員表示，“GJ 251c”的質量大約是地球的4倍，從已知的觀測數據來看，它極有可能是一顆超級地球，在此基礎上，再加上它正好位于宜居帶之中，所以一個合理的推測就是，其星球表面有可能允許水以液態的形式大量存在，并因此具備了孕育生命的可能。

更重要的是，“GJ 251c”距離地球僅18.2光年，在宇宙尺度上，這個距離可以說是非常近了，從理論上來講，我們下一代的望遠鏡（例如30米望遠鏡）可以“看”到它。

而這也就意味著，屆時“GJ 251c”將成為少數幾個真正可以進行大氣探測、溫度測量甚至表面反照率研究的系外行星之一，如果那里真的存在生命，就有可能被我們發現。

參考資料：

Discovery of a Nearby Habitable Zone Super-Earth Candidate Amenable to Direct Imaging，The Astronomical Journal, Volume 170, Number 5，DOI 10.3847/1538-3881/ae0e20