在比邻星的行星上，超大望远镜能看到什么？

　　艺术家对围绕红矮星比邻星运行的比邻星b表面的印象。比邻星右上方可见双星半人马座阿尔法AB。图片：uux.cn/ESO

　　据《今日宇宙》（布莱恩·科柏林）：比邻星B是离地球最近的系外行星。这是一个地球质量的世界，位于距离地球仅4光年的红矮星的宜居带内。它接收了地球从太阳获得的约65%的能量，根据其进化历史，它可能有海洋和富含氧气的大气层。

　　我们最近的邻居可能是生命的港湾，也可能是一块干燥的岩石，但却是寻找外星生命的绝佳目标。只有一个条件。我们检测生物特征的常用方法不适用于比邻星b。

　　大多数系外行星是通过凌日法发现的，从我们的角度来看，一颗行星定期从其恒星前面经过。我们看到恒星亮度的反复下降，我们知道行星就在那里。对于凌日系外行星，我们可以在行星凌日时寻找恒星光谱的变化。

　　一些星光穿过系外行星的大气层，一些波长被大气层吸收。通过观察吸收模式，我们可以对不同的分子进行指纹识别。这就是我们如何探测到系外行星大气中水、二氧化碳和其他分子的存在。

　　但是比邻星B不是过境行星。它是通过一种被称为多普勒光谱学的不同方法发现的。当我们观察比邻星发出的光时，我们可以看到它的光谱随着时间的推移发生了轻微的红移和蓝移。比邻星B的引力使这颗恒星轻微抖动。所以我们知道这颗系外行星在那里，并对它的大小和质量有很好的了解，但由于它没有穿过它的恒星，我们无法观察到它的大气吸收光谱。

　　但是发布在arXiv预印本服务器上的一项新研究认为，我们可能有另一种方法来发现生命，即利用行星大气层对星光的反射。原则上这个想法很简单。与其寻找直接穿过大气层的光，不如寻找直接从行星反射回来的光。我们已经对火星和外行星这样不经过太阳的行星进行了研究，因此我们也可以对系外行星进行研究。

　　不同的面具设计如何揭示比邻星B的轨道（红色虚线圆圈）。致谢:uux.cn/沃恩等人

　　问题在于，与恒星本身的亮度相比，行星反射的星光非常微弱。探测一颗行星的反射光就像捕捉一只萤火虫在聚光灯边缘掠过的光一样。因此，天文学家使用面具来遮挡恒星的中心亮度，并看到其行星家族。我们这样做是为了直接观察围绕恒星运行的大型气体行星，但不是地球大小的世界。

　　在这项工作中，作者着眼于智利北部目前正在建设的超大型望远镜（ELT）的潜力。具体来说，他们考虑了高角分辨率单片光学和近红外积分场光谱仪（HARMONI），该光谱仪将能够在ELT上捕获高分辨率光谱。研究小组模拟了对比邻星的观测，利用掩蔽效应捕捉其系外行星的光。HARMONI有可能捕获足够高分辨率的数据来发现生物源分子吗？