比邻星d

比邻星d是怎样被确认为行星的？

比邻星d并不是通过照片或遮挡星光的现象发现的。行星引力让恒星轻微地来回运动，研究人员从这时产生的星光变化中找到了它。2022年发表的可见光观测发现，变化约每5.12天重复一次；2025年，另一台观测近红外线的仪器也测到了相同周期。在不同时间和不同仪器中得到相同结果后，比邻星d被列为确认行星。

每秒39厘米并不是比邻星d沿轨道运行的速度。它表示行星引力让比邻星朝地球靠近和远离时，恒星朝一个方向的速度最多改变约每秒39厘米。这个速度远慢于步行者，研究人员通过星光中极细微的变化测出了这种运动。

安装在智利甚大望远镜上的ESPRESSO仪器，在2019年至2021年的99个夜晚中取得了117份比邻星星光资料。最初目标之一是更精确地测量已知的比邻星b信号。研究人员分析资料时，在b约11.2天的周期之外，又发现了约每5.12天重复的变化。

如果这种变化来自行星，它的最小质量约为地球的0.26倍，与恒星相距约431万公里。但信号非常小，而且主要依赖一台仪器的资料。因此，2022年的论文没有立即宣布确认行星，而是称它为“行星候选”。即使能从信号推算出行星参数，也必须另行确认变化的真正原因是不是行星。

比邻星是一颗红矮星，表面的星斑和明亮区域不断变化，也经常发生耀斑。恒星自转时，这些区域在我们视野中的位置会改变，让星光产生细微变化，看起来仿佛整颗恒星真的移动了。要测量每秒只有几十厘米的运动，还必须考虑仪器的微小变化以及地球大气在星光中留下的影响。

2022年的研究人员同时检查恒星亮度和磁活动，也把约90天的自转周期与长期变化纳入计算。5.12天的信号仍然存在，行星解释因此更有可能。但为了不依赖一种计算方法，还需要在另一台仪器和另一种光中找到相同周期。

NIRPS团队分析了159个夜晚取得的420份近红外线资料，并与早期可见光资料比较。星斑与明亮区域对星光的影响可能随波段不同而变化；但如果行星让整颗恒星运动，可见光和近红外线中都应该出现相同周期的变化。

2025年公布的分析在近红外线资料中也找到了约5.12天的信号。虽然观测时间、仪器和光的种类都不同于最初研究，却得出了相同周期。NASA当前的系外行星目录将比邻星d列为确认行星。“确认”不表示微弱信号变强了，而表示与其他可能原因相比，用行星解释更符合全部观测。

确认比邻星d的依据并不是每秒39厘米这一个数字，而是相同的5.12天周期在不同时间、不同仪器和不同波段中反复出现。

只测量恒星朝向或背离地球的速度，无法知道行星轨道相对我们的视线倾斜了多少。因此，约0.26个地球质量是所有可能质量中的最小值。如果从我们的视角看轨道倾斜很大，真实质量可能更高。

比邻星d从恒星前方经过的概率被估算为约2%，目前没有确认这种凌星。我们无法根据它遮挡多少星光测量大小，也无法用质量除以体积计算平均密度。它是否主要由岩石构成、有没有大气、表面是什么状态，都还没有确认。本页的行星图根据最小质量和可能成分制作，并非真实照片。

比邻星d比比邻星b更靠近恒星，也在被划为宜居带的范围内侧运行，因此接收的星光比b强得多。系外行星资料中的约282 K，是预先设定行星反射多少星光、热量如何分布后算出的比较温度，称为平衡温度。

真实表面温度可能因大气是否存在、气压和气体种类、云层以及热量从昼面向夜面转移的程度而大幅改变。如果有大气，比邻星的耀斑和强烈紫外线、X射线也可能改变大气总量与成分。由于尚未发现大气，我们不知道表面有多热，也不知道那里是什么环境。

公转周期、轨道距离和恒星速度变化来自观测。最小质量是在不知道轨道倾角时推算的，平衡温度是在预设星光反射和热量传递方式后算出的。大小、密度、大气和表面都尚未测量。

更长期、更精确地测量恒星的来回运动，可以细化5.12天信号与轨道，也能更好地排除星斑和耀斑造成的变化。如果还能测出恒星在天空中横向移动的幅度，就可能缩小轨道倾角和真实质量的范围。不过这种运动非常小，很难测量。

比邻星d离恒星非常近，在天空中几乎与恒星重合，而行星本身又暗得多。要从星光中分离行星光，分析表面反射的光或行星自身发出的热，仍然极其困难。目前最可靠的说法是：恒星每秒仅39厘米的运动，以相同的5.12天周期出现在多组资料中。这就是比邻星d被确认为行星的依据。