简要看法：这是一次很靠谱的发现，然而是否宜居值得探讨，个人不是很乐观。
“离地球最近的宜居行星”
这的确是梦想成真。
（这是我的第一观感，仔细研读paper之后发现“宜居”二字有些一厢情愿了，包括nature文章自己也有些过于乐观）
2012年当我刚开始进入系外行星领域的时候，曾经“发现”过一次位于半人马座的系外行星，当时就因为信号太弱饱受争议，最终在2015年被人找出了数据处理过程中的漏洞，原作者也承认了这一点。
寻找地外生命，可以说是系外行星探测的终极目标，而这次的发现，无疑让这个目标离人类又近了一步。
先总结一下这次的发现，nature的标题 A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri 已经说得很清楚了，一个围绕比邻星的类地行星，并且处在温度适宜的轨道上。
比邻星是一个红矮星，只比木星大一点，直径只有太阳的七分之一，表面温度自然也低很多，只有3000k，不到太阳的一半，黑体辐射单位面积功率跟温度成四次方关系，再考虑到表面积更小，所以宜居带的大小自然也要小得多。实际上这颗行星的周期只有11天，轨道半径更是只有0.05 天文单位，只有太阳半径的十倍多一点。据估计，这颗行星位于宜居带相对靠内的位置：
先说说大家最关心的问题：这颗行星到底有多“宜居”？ 由于现有探测手段很难精确测定行星的轨道倾角，在使用径向速度法时，只能得知行星扰动在视线方向的投影，因而所知道的都是质量下限：1.27地球质量。根据行星形成理论，这种质量的行星基本只能是岩石行星，这可以说是在以地球为参照时，“宜居”的第一个条件。第二个条件自然是温度，从现有轨道数据看，表面温度是满足液态水的条件的。
Nature文章也提到，对于这种短周期行星，由于距离主恒星极近，宜居与否主要面临着如下几个问题：
1.潮汐锁定：距离恒星过近的行星容易因为引力场梯度产生潮汐锁定，（这个时候行星的质心会相比几何中心更靠近恒星，就像不倒翁一般）结果就像月球一样，只有一个面始终面对地球。这样一来这颗行星就不会有昼夜更替（当然半人马座的另外两颗恒星也会有些光亮，只是相对比邻星来说有些太远），相关研究可以参考
。简单来讲行星会由于温度梯度产生全球性的气旋和云层，提高了表面反射率，行星也会相对“阴凉”一些。
2.恒星磁场：这个问题可能更严重，地球的双极磁场范围相当大，可以把太阳风的里的大部分带电粒子阻挡在几个地球半径之外，即使如此，一旦遇上太阳活动强烈的时期，地球还是会被太阳风吹拂，“像母亲的手狠揪着你”，极光固然好看，通信失灵也是很蛋疼的——要是离太阳太近的话，地球附近就变成了太阳磁场做主导，而我们的这颗比邻星个头不大，磁场却堪比万磁王，比太阳的磁场强度高上数百倍！行星自己的磁场一旦被恒星磁场压缩，结果可能是灾难性的：星风长驱直入，这就不仅仅是卫星电话信号变差的问题了，高层大气的气体分子会被电离，行星大气难以自保，尤其是水分子，一旦变成氢和氧，更轻的氢在同温度下会有高得多热运动速率，很容易逃逸到太空，火星之所以没多少水，大气压只有地球的1%，磁场必须背锅。另一方面，由于潮汐锁定，行星的双极磁场也会比较弱，更会加剧这个效应。nature原文说潮汐锁定的行星也会有强磁场来抵抗星风，我专门去看了所引用的那篇关于磁场的文章，只是说磁场强度可能不会弱，但由于缺乏双极分量，不太可能让星风偏离。今天新出的专门分析这颗行星的文章
也提到行星本身的磁场不太可能主导星风对大气层的“吹拂”
3.恒星耀斑：对于红矮星这个问题尤甚，红矮星的恒星活动比较频繁剧烈，爆发起来光度变化接近一两个量级，虽然半人马座在动力学上相当稳定，不会出现三日凌空让大家脱水，可是光这颗恒星自己就够时不时的让这颗“宜居”行星瞬间从南极变成佛罗里达+德克萨斯。
4.恒星的高能辐射：紫外线和X射线。显然，生物大分子在这俩货面前都相当脆弱，而目前的研究表明，这颗行星目前受到的高能辐射强度比地球高两到三个量级，似乎也不是很乐观。
这些主要是公众和政府最关心的部分，对于系外行星研究人员，更重要的是这次发现的靠谱程度，2012年十月，同一个仪器也曾“发现”过半人马座的行星，然而最终被证伪。接下来我准备写一下发现的具体方法和数据。
关于这颗行星产生的径向速度信号，最早是在对HARPS和UVES两台仪器在2016年以前的数据分析之后发现的。
左上第一幅图是两台仪器2016年以前的数据分析结果，大致可以理解为拟合优度在周期=11.2天的时候出现了一个尖峰，但并不是很明显。为了搞清楚这个信号的真实性，ESO发起了所谓“暗淡红点”的计划（对应地球的“暗淡蓝点”），在今年的一月到三月的几乎每一个晚上，用HARPS进行了高精度观测，对应的是左下的图。两组数据综合指挥就是右边的结果，一个非常明显的尖峰，显著性非常高。
关于这两台仪器，都是利用高精度光谱测量恒星的视向速度扰动来发现行星，英文radial velocity，你只要记住RV就可以拿去和行星天文学家谈笑风生了。行星和恒星围绕公共质心运动，恒星的速度虽然小得多，但也足够产生可测量的多普勒频移。这个“可测量”的极限，目前差不多是0.5m/s。也就是说，理论上你在仪器前来回走动，它可以根据你肤色的变化推算出你走路的速度。
说到人类搜寻系外行星的明星仪器，除了Kepler卫星，就应该是HARPS了。RV测量的关键在于仪器稳定性，HARPS作为目前精度最高的仪器之一，可谓不惜工本，整个仪器都被放在了一个巨大的真空腔内，严格控制温度和压强（不可能做到100%真空，只能控制扰动）：
然而行星的轨道周期都不短，所以仪器还要追求长期稳定性，也就是说，每次观测都需要有一个标准光谱作为对照，这是因为RV的数据分析都是sub pixel级别的：大家拍照的时候觉得照片的分辨率极限是单个像素大小，然而RV测量中对应的光谱频移差不多是千分之一个像素！即使是HARPS这样的设计，也必须有一个额外的光谱定标。之前提到的UVES中的U代表紫外，这是因为它使用了碘蒸汽的吸收光谱作为定标，长期稳定性不错，但是吸收线集中在紫外波段，对低质量恒星来说其实是有些“南辕北辙”。HARPS使用钍-氩空心阴极灯的发射光谱，可以覆盖大部分可见光谱，对这次的“暗淡红点”比邻星可以说是量身定制。（然而这种灯本身也有稳定性问题，HARPS似乎是利用长期的标准星定标+“标准灯”实现的）
2016年的数据虽然观测周期长，但因为观测频率过于稀疏，所以并不能很好的证认行星的存在。
2012年10月，同样是nature，同样是HARPS，也曾在半人马座发现过一颗近似地球质量的行星，周期只有短短的3.2天。
这是当年的那次发现，每个绿点代表每次测得的多普勒频移，红点是对近似相位的绿点叠加得到的平均值，当时大家诟病的一点是，测量误差（红色误差棒）差不多和信号幅度（红色曲线）一样大了！其实更严重的问题是，在事先不知道周期的情况下，你是如何确定绿点的相位的呢？2015年一月，剑桥大学有人对这次“发现”的原始信号做了新的分析，按照原论文的方法，即使给一个随机扰动，最后也能得出3.2天的RV周期！原作者没有正确的使用窗函数进行时序分析，最后得出了不存在的假信号。
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相比之下这次的暗淡红点项目要严谨一些，除了光谱观测，还专门进行了同步的测光观测：红矮星出了名的不稳定，耀斑和爆发都比太阳频繁的多，这些都会影响RV测量的精度。当然，这次信号的“强度”也比之前的要好：
大家可以跟上图对比，这里的每一个点都是单一数据点，没有进行之前的“相位平均”，整体都可以看出一个明显的三角函数信号。所以这次发现本身的确是相当的solid，但是否宜居，我不抱乐观态度。
