在 的2016年8月欧洲南方天文台（ESO）的天文学家证实了比邻星周围存在一颗类地行星？ 距离我们太阳系最近的恒星。
此外，他们还证实这颗行星（Proxima b）在其恒星的轨道内运行宜居带。 从那时起，人们进行了多项研究以确定 Proxima b 是否确实适合居住。
不幸的是，大部分研究结果并不令人鼓舞。 例如，许多研究表明 Proxima b 的太阳经历耀斑活动过多让地球维持大气层和表面液态水。
然而，在新的美国宇航局领导的研究一组科学家调查了各种气候情景，这些情景表明 Proxima b 仍然可能有足够的水来维持生命。
该研究的标题是“具有动态海洋的比邻星 b 的宜居气候情景”，最近出现在科学杂志上天体生物学。
这项研究由美国宇航局戈达德太空研究所 (GISS) 的安东尼·D·德尔·吉尼奥 (Anthony D. Del Genio) 领导，成员包括美国宇航局戈达德太空飞行中心 (GSFC)、哥伦比亚大学和 Trinnovim LLC 的成员。 一家为 GSFC 提供机构和任务支持的 IT 公司。
分解一下，像 Proxima b 这样的行星？ M 型（红矮星）恒星的轨道是什么？ 在宜居性方面面临很多挑战。 首先，它距离恒星较近的轨道可能会在其历史早期导致失控的温室效应。
它还会受到强烈辐射（X 射线和极紫外线通量）和太阳风的影响？ 这将导致灾难性的大气和水损失。
然而，关于比邻星 b 的进化历史，我们还有很多不了解的地方，而且在某些情况下，它可能具有适宜居住的可能性。
正如安东尼·D·德尔·吉尼奥（Anthony D. Del Genio）通过电子邮件告诉《今日宇宙》：
“首先，我们不知道 Prox b 是否有大气层，如果有的话，它是否有水。没有这些，我们所知道的生命就不可能存在。”
“Prox b最初可能是在没有大气层的情况下形成的，也可能是在有大气层但在缺水的恒星系统中形成的。或者它可能是在适度的大气层和大量水的情况下形成的。或者它可能是在一个贫水的恒星系统中形成的。或者它可能是在一个贫水的恒星系统中形成的。”我们还不知道。”
“其次，比邻星是一颗 M 星，即‘红矮星’。 这些恒星比我们的太阳小得多且温度低，因此行星必须非常接近这样的恒星才能接收到足够的星光以形成适宜居住的气候。问题是M星自始至终都非常活跃。他们的一生。”
“第三，在它们的早期生命中，M星非常明亮和炽热，这意味着如果Prox b一开始适合居住，它可能在生命有机会扎根之前就已经升温并失去了水分。”
对于比邻星来说，耀斑活动是一个特别大的问题，即使按照红矮星的标准，它也是可变且不稳定的。 事实上，近年来，两颗特别强大的照明弹已被系统发现。
第二颗行星的威力强大到可以用肉眼看到，这表明任何绕比邻星运行的行星都会随着时间的推移其大气层被剥离。
然而，正如他们在研究中指出的那样，在许多可能的情况下，Proxima b 仍然可以维持生命。 更重要的是，当涉及到那些对生命不利的事物时，存在一系列的不确定性，这可以为 Proxima b 提供一些回旋余地。
根据德尔吉尼奥的说法，其中包括比邻星b形成时距离恒星更远并逐渐向内迁移的可能性，这意味着它不会受到早期恶劣条件的影响。
其次，它形成的水量可能是地球的十倍； 因此，即使比邻星的强烈辐射夺走了其 90% 的水，它仍然有足够的水来形成海洋。
它也可能形成有一层厚厚的氢包层，该氢包层可能被剥离，留下大气层的“宜居核心”。
“我们只是不知道，”德尔吉尼奥说。
“因此，为了为未来的观察者提供参考点，我们想象它确实有大气层和水，并且我们问，考虑到它绕轨道运行的恒星以及与该恒星的距离，想象大气层和海洋有多容易或多困难它们共同可以在地表产生适宜居住的条件（定义为温暖到足以维持液态水，但又不至于温暖到将其全部蒸发）。”
为了解决这些可能性，Del Genio 和他的同事使用用动力学解决地球和地外环境的轨道和气候关键问题（裙子-3D）软件。
作为 NASA GISS 的行星改编版模型 E2 地球 全球气候建模ROCKE-3D 软件已用于模拟地球历史上的过去和未来时期以及可能适合居住的古代。
使用该软件，该团队为 Prox b 模拟了一系列不同类型的潜在大气层，其中包括类似地球的大气层（以氮气为主，含有少量二氧化碳，使地球变暖）和更像火星的大气层（纯二氧化碳） ）。
他们还考虑了它的大气层是否比地球更薄或更厚，它的海洋的盐度更高还是更低（以及更深或更浅），以及海洋是否覆盖了整个地球。
最后但并非最不重要的一点是，他们考虑了这颗行星是否被潮汐锁定在其恒星上或者（比如）有 3:2 轨道共振？ 行星每绕其轴旋转三圈，绕其轨道旋转三圈。
正如德尔·吉尼奥解释的那样：
“对于我们想象的每种配置，我们都会运行一个 3D 全球气候模型，该模型改编自地球气候模型，我们用该模型来预测由于人类向大气中添加温室气体而导致的 21 世纪变暖。”
“为此目的，我们的气候的关键特征是我们包括一个“动态”海洋，即具有将温暖的水移动到较冷的地方的洋流的海洋。之前对 Prox b 的研究使用了一个“静态”海洋，它可以变暖和冷却但不动。”
由此，德尔吉尼奥和他的同事发现，他们能想到的每一种情况都产生了一颗至少有一些表面液态水的行星。
他们还发现，对于潮汐锁定的行星，朝阳面和暗面之间的热传输也可以使整个行星适合居住。
德尔吉尼奥说：“因此，如果它有大气层并且有水，Prox b 就很有可能适合居住。”
“我们还发现，洋流将温暖的水从白天带到夜晚，即使夜晚看不到任何光，但它们仍然适合居住。如果海洋非常咸，几乎整个地球都可能被液体覆盖，但几乎所有地方的气温都低于通常的冰点。”
对于那些最近不断听到有关 Proxima b 的坏消息的人来说，这项最新研究非常令人鼓舞。 尽管观测表明比邻星是可变的并且产生了一些明显的耀斑，但在许多情况下比邻星 b 仍然适合居住。
然而，情况是否如此，将取决于未来的观察。 正如德尔·吉尼奥所说：
“不幸的是，从地球上看，Prox b 似乎没有凌日，这使得探测大气层并了解其中的物质变得更加困难。然而，在不久的将来，天文学家将能够监测散发到太空的热量当 Prox b 在轨道上移动时。”
“我们的结果表明，应该可以区分有大气层和没有大气层的行星，以及薄薄的寒冷大气层和厚厚的温暖大气层。”
它还可以扩展到绕 M 型（红矮星）恒星运行的其他岩石行星，这更令人鼓舞。
鉴于这些恒星仅占银河系恒星的 70% 以上，它们支持潜在宜居行星的可能性显着增加了发现外星生命的可能性。
未来几年，下一代仪器预计将在系外行星的探测和表征中发挥重要作用。
这些包括詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST），广域红外巡天望远镜（WFIRST），以及地面仪器，如超大望远镜（ELT）和巨型麦哲伦望远镜（格林威治标准时间）。
你可以打赌他们的一些时间将致力于研究距离地球最近的系外行星！
