年輕時，我常在夜晚凝視星空，想知道有多少星星擁有像地球一樣的行星。作為一個《星際迷航》迷，我不禁想象著一個恆星富饒、行星遍佈宇宙的世界。但未知令人痛苦。
不過，這個故事有一個美好的結局：現在我們知道了——銀河系中充滿了行星。
更棒的是，這個故事還有一個曲折的情節，值得斯波克先生揚起眉毛（並用平板的語氣說一句“真有趣”）：大多數圍繞遙遠恆星執行的行星——我們稱之為系外行星——並非圍繞著像太陽這樣的恆星執行。相反，絕大多數行星都圍繞著紅矮星執行，紅矮星是我們太陽的矮小表親，也是銀河系中最常見的恆星居民。
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如果而且當我們有一天在宇宙中發現生命時，很有可能那些外星人抬頭看到（或感覺或感知到，或其他什麼）的是他們天空中的一顆紅色的太陽，而不是一顆黃白色的太陽。
我確實喜歡《星際迷航》，但是——考慮到鋼鐵之軀是在紅太陽下誕生的——看來超人這次說對了。
天文學家在 1990 年代初發現了第一批已知的系外行星（這實際上是一個非常好的故事，我鼓勵您去了解更多），這些行星通常被稱為“脈衝星行星”。但這些世界圍繞著一顆死亡的恆星執行，並受到致命的高能輻射轟擊。對於我們這些希望找到更溫和的類地世界的人來說，這並不是很令人滿意。
後來，人們在更像我們太陽的恆星周圍發現了行星，這些“正常”的恆星在其核心中穩定地將氫聚變成氦。但是，大自然再次給我們出了一個難題：這些行星是氣體巨行星——臃腫的世界，主要由氣體組成，如木星和土星，沒有固態表面可言——它們離恆星太近，以至於被烤到一千多度的高溫。我們稱這些行星為“熱木星”， 儘管根據任何人的定義，它們都符合行星的標準，但它們是行星中最不像地球的。
最終，天文學家發現了圍繞恆星更遠軌道執行的行星，它們處於合適的距離，並接收到適量的光和熱，有可能在其表面擁有液態水——如果它們有表面的話。事實上，其中一些恰到好處的行星比典型的類木巨行星小，並且可能是像地球一樣的岩石世界。以目前的技術，我們無法瞭解更多關於它們的尺寸和質量的資訊，但這可以用來找到它們的密度，這很重要。鐵比岩石密度大得多，岩石比水和空氣密度大。因此，原則上，瞭解一顆行星的整體密度可以告訴您它更像地球還是木星。很方便。
隨著時間的推移，人們發現了更多類似的行星，並且統計資料得到了更新。例如，2013 年，看起來多達六分之一的恆星擁有一顆地球大小的行星。這些世界中的許多對於我們所知的生命來說太熱了，但是這個數字被扭曲了，因為行星的發現方式；靠近恆星的行星更容易被發現。隨著觀測和分析技術的進步，天文學家也發現了更冷的行星，但即使在今天，這些行星仍然難以探測。
直到最近，天文學家還遺漏了行星謎題的另一個重要組成部分：紅矮星。這些輕量級恆星的質量最高可達太陽質量的一半左右。它們也比太陽更小、更冷、更暗淡；有些的亮度不到太陽的 1%。如果用一顆這種大小的紅矮星取代太陽，地球就會像冥王星一樣凍結成固體。
這些特性使它們難以研究。它們很暗淡。全宇宙離太陽最近的恆星，比鄰星，是一顆相當典型的紅矮星，但它太暗淡了，你需要一臺像樣的望遠鏡才能看到它（而且已知它至少有兩顆行星）。
但是不要將它們微弱的性質與缺乏地位混淆；它們是銀河系中最常見的恆星型別，數量超過所有其他恆星的兩倍以上。相比之下，太陽是一個罕見的龐然大物，質量排名前 20% 的恆星。
2008 年，MEarth 專案（發音為“mirth”，因為天文學家有時可能很異想天開）啟動，使用小型望遠鏡研究了 1200 顆紅矮星，以尋找行星的明顯跡象。2009 年，MEarth 發現了它的第一顆系外行星：GJ1214b，一顆超級地球——一顆比地球大但比海王星小的行星——圍繞著附近的紅矮星 GJ1214 執行，距離地球約 47 光年。
從那時起，人們發現了更多圍繞紅矮星執行的類地系外行星。在 2023 年 2 月，《天文學與天體物理學》雜誌上發表了一項新的研究，專門研究非常靠近太陽的紅矮星；他們觀測了距離我們約 30 光年內的所有暗淡紅矮星的四分之三，總共近 350 顆這樣的恆星。發現了 33 顆新行星，也探測到數十顆先前發現的行星。
例如，在新調查中發現的一顆特別的行星被稱為 Wolf 1069b。它圍繞著一顆非常小的紅矮星執行，只有太陽質量的六分之一。這顆行星可能與地球大小差不多，但質量稍大一些。這令人鼓舞。
更棒的是，它在離恆星約 1000 萬公里的距離上執行。這很近——只有地球到太陽距離的十五分之一——但請記住，我們這裡說的是紅矮星，而且是一顆特別小的紅矮星。這顆恆星的亮度只有太陽的 2% 左右，因此這顆行星獲得足夠的熱量將其加熱到零下 20 攝氏度左右。當然，這很冷，但請注意，這是指它沒有大氣層的情況。如果沒有大氣層，地球也會是差不多的溫度！但是我們的大氣層會捕獲熱量，使水在大部分地表保持液態。Wolf 1069b 也可能是這種情況。我們只是不知道。
這顆行星距離我們只有 30 多光年，這意味著圍繞極小紅矮星執行的地球大小的行星很常見；銀河系直徑為 12 萬光年，因此如果這樣的行星很罕見，您就不會期望在如此近的地方找到一顆。
這引出了這項調查更普遍的——在我看來，更令人敬畏的——結果：透過觀察如此多的恆星，他們發現樣本中每顆恆星的平均行星數量約為 1.4 顆，並且大約 94% 的恆星擁有行星。換句話說，幾乎所有紅矮星都有行星，而且有行星的紅矮星往往有多顆行星圍繞它們執行。
在本次調查之前，人們普遍知道所有恆星都是如此——畢竟，太陽有八顆行星——但這項新工作使用附近的紅矮星，將這種知識更堅定地擴充套件到更低的恆星質量範圍，這些紅矮星以前太暗淡而難以輕易觀察。而且，由於它們普遍存在，這意味著紅矮星可能擁有的行星比銀河系中所有其他型別的恆星加起來還要多！令人印象深刻，尤其是對於如此昏暗的星體而言。
我們離曲速引擎還很遙遠，但我們已經在編制一份令人印象深刻的潛在目的地清單，以便在未來的航行中大膽前往。而且我們不僅在發現這些行星方面做得越來越好，而且在更多地瞭解它們方面也做得越來越好。它們有大氣層嗎？有氧氣嗎？有水嗎？
目前，我們不知道。但是我們將繼續大膽地探索這些奇異的新世界，直到我們知道為止。
這是一篇觀點和分析文章，作者或作者表達的觀點不一定代表《大眾科學》的觀點。