宇宙地球人类三篇 第33章 格利泽 687

好的，我们来详细讲解一下格利泽 687。

格利泽 687 是一颗非常引人注目的红矮星，它位于天龙座，距离地球约 14.8 光年。虽然它本身肉眼不可见，但它是距离太阳系第41近的恒星系统。这颗恒星之所以在天文学界备受关注，并非因为它有多奇特，而是因为它极其“安静”和“稳定”的特性，以及它拥有一个已被证实的气态巨行星系统。

以下是关于格利泽 687 的详细讲解：

1. 基本特性：一颗“安静”的老年红矮星

格利泽 687 是一颗 M3.0 V 型红矮星。与许多活跃的红矮星不同，它最显着的特征是其温和的性格。

- 物理参数：它的质量约为太阳的 41%，半径约为太阳的 42%。其光度较低，仅为太阳的 ~2.1%，表面温度约 3,400 开尔文，发出暗红色的光。

- 低活动性：这是格利泽 687 最关键的特性。与邻近的沃夫 359 或比邻星等频繁爆发强烈耀斑的“活跃分子”不同，格利泽 687 是一颗非常“安静”的恒星。它的磁活动水平很低，很少发生剧烈的耀斑事件。这种稳定性意味着其周围空间环境中的高能辐射和 X 射线通量要低得多。

- 年龄与金属丰度：它被认为是一颗年老的恒星，拥有与太阳相似的金属丰度（即除氢和氦以外的元素含量），这表明它可能拥有一个富含重元素的行星系统。

2. 行星系统：一颗“温顺”的冰巨星

格利泽 687 系统之所以闻名于世，是因为它拥有一颗质量与海王星相当的行星。

- 格利泽 687 b 的发现：2019年，天文学家利用径向速度法（通过精确测量恒星光谱的多普勒摆动）发现了围绕它运行的一颗行星——格利泽 687 b。这项发现是持续了超过20年的高精度观测的成果。

- 行星特性：

- 它是一颗迷你海王星或冰巨星，最小质量约为地球的 18.4 倍（略高于天王星的质量）。

- 它在一个适中的轨道上运行，公转周期为 38.1 天，轨道半径约为 0.16 天文单位（AU）。

- 环境评估：

- 由于其母星本身较暗，尽管行星距离不算太远，其平衡温度估计约为 -40°C。这意味着它很可能是一个寒冷的世界，但其温度又远高于处于太阳系外围的天王星和海王星（约-200°C），因此有时被称为“温顺的冰巨星”。

- 该行星位于恒星的宜居带之外，其巨大的质量也表明它不是一个岩石行星，而是一个拥有浓厚氢气包层的天体，因此不适合我们所知的生命形态。

3. 科学意义与未来的探索

格利泽 687 系统因其恒星的特性和行星的发现，成为了多个科学领域的焦点。

- 研究红矮星系统的样本：它是研究M型红矮星特性、活动性及其行星系统构成的典型对象。其已确认的行星为统计此类常见恒星拥有行星的概率提供了又一个数据点。

- 未来大气探测的候选目标：尽管格利泽 687 b 本身不宜居，但作为一颗距离较近、围绕一颗安静恒星运行的气态巨行星，它仍然是未来强大望远镜（如詹姆斯·韦伯空间望远镜）进行后续观测的潜在候选目标。天文学家的目标是尝试分析其大气成分，了解这类“温顺冰巨星”的大气构成和化学过程。

- 寻找更多行星的潜力：该系统的稳定性使得天文学家能够以极高的精度测量恒星的运动。目前的数据并未排除系统中存在其他、更小质量（例如超级地球）行星的可能性。这些潜在的行星如果位于更近的轨道上，可能会被未来的观测所发现。

总结

格利泽 687 本身是一颗平凡无奇的红矮星，但它却因其“安静祥和”的性格和拥有的行星系统而变得极不平凡。它告诉我们，并非所有红矮星都“脾气暴躁”。它所拥有的那颗冰巨星——格利泽 687 b，为我们展示了红矮星周围行星系统的多样性：不仅存在岩石星球，也存在气态星球。这个系统就像一个温和的实验室，为我们研究系外行星大气和红矮星系统的演化提供了绝佳的条件。它提醒我们，在浩瀚的宇宙中，各种类型的恒星和行星系统正等待着我们去发现和研究。

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