这颗名为 Proxima d 的行星围绕名为 Proxima Centauri 的恒星运行：一颗距离太阳仅 4.2 光年的小而暗淡的红矮星。
这颗系外行星只有地球质量的四分之一，这使它成为迄今为止探测到的最小的系外行星之一，也是通过观察系外行星对其恒星的引力效应所发现的最小的行星。
它也是在比邻星轨道上发现的第三颗系外行星，尽管新发现的这个星球并不适合居住，但这表明，在我们目前的能力范围之外，还有大量的系外行星等待发现。
“我们最近邻居似乎是一个有趣的新世界，值得进一步探索和研究。”来自葡萄牙的天体物理学家 João Faria 说。
迄今为止，我们已发现并确认了近 5,000 颗系外行星（太阳系外的行星），还发现了数千颗候选系外行星。
我们有两种主要的方法来寻找这些系外行星。最广泛使用的技术是凌日法，在这种方法中，望远镜对恒星进行长时间观察，以探测到微弱、规律的亮度下降，这表明有一颗行星从我们（观察点）和恒星之间经过。
另一种最常用的方法称为径向速度（或摆动）方法。当两个物体，例如一颗恒星和一颗行星，受到引力约束时，一个不会绕另一个运行。相反，它们围绕共同的质心运行。例如，太阳系的重心就在太阳表面之外。
径向速度法是通过观测恒星受行星引力牵引而发生的“摆动”来寻找行星。这种摇摆会在恒星的光谱中留下细微的多普勒印记。当恒星远离我们时，它的光的波长会略微边长；当它向我们移动时，波长会变短。天文学家可以寻找那些规律的多普勒频移来推断系外行星的存在。
这两种方法在探测更大的系外行星方面非常适用。更大的系外行星会阻挡更多来自恒星的光，或产生更明显的恒星“摆动”。迄今为止，在撰写本文时，系外行星档案馆记录的 32,073 颗系外行星中只有 36 颗的质量小于地球。
Proxima d 的迹象出现在2020年，当时天文学家正在使用欧洲南方天文台（ESO）的甚大望远镜上的岩石态系外行星和稳定光谱观测阶梯光栅光谱仪(ESPRESSO)来确认Proxima Centauri 的另一颗系外行星Proxima b。
他们采用径向速度方法，并证实了Proxima b 的存在，这是一颗质量约为地球 1.2 倍的系外行星，在围绕恒星运行的轨道周期为11.2 天。
但数据中还有另一个更微弱的信号。似乎有什么东西在5天的周期内绕着恒星运行。然而，这个信号非常微弱，需要更多的观察才能确定它是外部影响的结果，还是恒星本身发出的。
最终，团队确定它是一颗系外行星，由于Proxima d 的质量非常小，比邻星受其引力牵引而发生的摇摆速度只有大约每秒40厘米。能够从 4.2 光年外探测到如此微小的运动让人非常惊讶。
“在获得新的观测结果后，我们能够确认这个信号是一颗新的行星候选者。”Faria 说，“我对探测到如此微弱信号的感到兴奋，我们发现了一颗离地球如此近的系外行星。”
系外行星 Proxima d 质量只有地球的四分之一，每 5.12 天绕其恒星运行一次。可悲的是，这意味着它离恒星太近了，无法适应我们所知的生命形态。即使是一颗又小又暗的红矮星也会释放出巨大的热量，使它的表面温度达到90℃以上。
天文学家在比邻星身边发现的第一颗行星是“Proxima b”，是一颗质量和地球相仿的行星，它的一年相当于地球上的11.2天，且正好位于比邻星的宜居带内。宜居带是特定恒星周围水能够在行星表面以液态存在的一个粗略区间。这颗行星给憧憬外星生命世界的人们提供了无尽的想象空间。而比邻星的第二颗行星“Proxima c”大约是地球质量的六倍，并且在 5.2 年的轨道上，距离其恒星太远，所以温度太低无法居住。
尽管如此，新的发现还表明，迄今为止记录中缺乏较小的系外行星可能仅仅是因为我们无法可靠地探测到它们——而找到它们只是时间和技术的问题。
“这项成果非常重要。”智利ESO的ESPRESSO仪器科学家、天文学家 Pedro Figueira 说，“它表明，径向速度法有可能发现像我们这样的小行星群，而它们可能将是我们银河系中最丰富的，并且可能存在我们所知道的生命。”
该研究已发表在《天文学与天体物理学》上。
（独家编译：科幻世界）
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