Prospects for Characterizing the Atmosphere of Proxima Centauri b
新发现的地球质量的行星在比邻星的宜居带可能有生命-如果它有一个大气层，支持表面液态水。我们表明，詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）从5-12微米的热相位曲线观测可以用来测试这样的大气的存在。我们预测的热变化裸露的岩石与行星的35%的热量重新分配到夜面，并表明，JWST相位曲线测量可以区分这些情况下，在$4σ$的信心，假设光子有限的精度。我们还考虑了类地大气的情况，发现臭氧9.8微米波段可以用更长的积分时间（几个月）检测到。我们的结论是，JWST观测有可能对距离太阳系最近的恒星周围存在生命的可能性提出第一个限制。
2016-10-30 astro-ph.EP
A Search for Optical Laser Emission from Proxima Centauri
对Proxima Centauri的激光进行了搜索，包括2004年至2019年期间获得的107个高分辨率光谱。其中，57个光谱包含多个受限的光谱梳，每个光谱梳由10个紧密间隔的光频率组成。作为实体的频谱梳本身以5800 GHz的频率间隔等距，使它们在起源上具有明确的技术性。然而，梳子并不是起源于Proxima Centauri。除此之外，Proxima Centauri的107个光谱没有显示任何技术信号的证据，包括2019年3月至7月期间的29次观测，当时候选技术无线电信号BLC1被Breakthrough Listen捕获。这次搜索将揭示指向地球的激光具有20至120千瓦的功率，位于以Proxima Centauri为中心的1.3au视场内，假设基准激光发射器具有10米的孔径。
2021-02-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
On the habitability of exoplanets orbiting Proxima Centauri
我们应用光合作用的数学模型来定量评估一个假设的行星轨道比邻星的宜居性，在所谓的宜居带。结果表明，主要的生物生产力的显着可行性，提供生物体已经进化到达到利用红外线进行光合作用的能力。
2014-01-11 astro-ph.EP q-bio.OT
On the Orbital Inclination of Proxima Centauri b
近年来，系外行星科学领域的发现率急剧增加，这主要归功于开普勒任务的数据。即便如此，围绕附近恒星运行的行星的个别发现对于表征和近期后续前景的研究非常重要。最近发现的一颗类地行星候选者围绕比邻星运行，这为研究我们自己恒星后院内的超级地球提供了许多机会。这一发现剩下的模糊之处之一是行星的真实质量，因为发现的信号是通过径向速度获得的。在这里，我们描述了轨道倾角对Proxima Centauri行星的影响，包括质量，半径，大气层和半径。我们计算的天体测量，角分离，和反射光的行星，包括轨道偏心率的影响。我们还提供了动力学模拟，显示如何存在额外的类地行星内的宜居带变化的函数倾斜。最后，我们讨论了这些影响的背景下，未来的空间为基础的测光和成像任务，可能会发现行星的签名，并解决倾斜和质量的模糊性的行星。
2016-12-22 astro-ph.EP
Dynamical evolution and stability maps of the Proxima Centauri system
Proxima Centauri最近被发现拥有一颗地球质量的行星Proxima b，以及一个可能是潜在行星c的215天信号。在这项工作中，我们研究了Proxima Centauri系统的动力学演化的完整的运动方程和半解析模型，包括相对论和潮汐效应。我们采用修正的拉格朗日-拉普拉斯长期方程研究了Proxima b的偏心率演化，发现结果与数值模拟结果一致。模拟结果表明，相对论效应对行星轨道偏心率的演变有影响，而潮汐效应主要影响Proxima b在长时间尺度上的偏心率。此外，使用MEGNO（附近轨道的平均指数增长因子）技术，我们把动力学约束的轨道参数，导致稳定或准周期运动的共面和非共面配置。在共面的情况下，我们发现，Proxima b的轨道是稳定的半长轴范围从0.02 AU到0.1 AU和偏心率小于0.4。这就是Proxima b的最佳拟合参数的确切位置。额外的模拟表明，该系统的鲁棒稳定性将有利于偏心率的Proxima b小于0.45和偏心率的Proxima c低于0.65。在非共面的情况下，我们发现，两个行星的相互倾角必须低于$50^{\circ}$，以提供稳定性。最后，我们估计Proxima c的质量为$3.13~{M_ \oplus } \le {m_c} \le 70.7~{M_ \oplus }$，当$1.27~{M_ \oplus } \le {m_b} \le 1.6~{M…
2018-09-21 astro-ph.EP
Oscillations in the Habitable Zone around Alpha Centauri B
半人马座阿尔法AB系统是一个有吸引力的径向速度观测，以检测潜在的系外行星。半人马座阿尔法星A和B的高金属丰度表明，它们可能拥有能够形成行星的星周盘。作为距离太阳最近的恒星系统，有超过一个世纪的精确天体测量（半人马座阿尔法B表现出低色球活动），可以用相对便宜的仪器对半人马座阿尔法B潜在的系外行星系统进行高精度的测量。研究该系统可居住性的作者通常采用基于全球辐射平衡模型的宜居带（HZ），该模型忽略了半人马座阿尔法A的辐射扰动。我们使用一维纬向能量平衡模型（LEBMs），充分纳入半人马座阿尔法星A的存在作为天文强迫类地行星气候的一种手段，研究了半人马座阿尔法星B周围行星的可居住性。我们发现，HZ的程度是相对不变的半人马座阿尔法A的存在下，但有变化的分数可居住性的行星轨道在边界的区域由于半人马座阿尔法A，即使在零偏心率的情况下。在所有行星轨道上都可以观察到几K的温度振荡，其强度随行星的海洋比例和倾角而变化。
2012-02-06 astro-ph.EP
Was Proxima captured by alpha Centauri A and B?
最近的恒星系统包括比邻星、半人马座阿尔法星A和B以及至少一颗比邻星b。Proxima b和其他行星的可居住性可能会受到系统轨道演化的显著影响。为了研究该系统的动力学演化，我们模拟了Proxima和半人马座阿尔法星A和B的运动，由于银河系潮汐和恒星相遇的扰动，在蒙特卡洛的方式。从100个克隆中，我们发现74%的Proxima Centauri轨道与半人马座阿尔法星A和B绑定，而17%和9%的轨道在过去和未来5 Gyr的模拟中变得不受约束。如果该系统在银河系中向外迁移到目前的位置，超过50%的克隆可能会在反向模拟中变得不稳定。不稳定克隆的比例随着模拟时间尺度和遭遇率的增加而增加。这为当前三元系的形成提供了一些证据。尽管有很大的不确定性，比邻星和半人马座α星A和B之间的金属丰度差异也暗示了它们的不同起源。尽管如此，为了可靠地评估Proxima-alpha Centauri系统的历史及其对Proxima b可居住性的影响，有必要进一步改进现有的数据和模型。
2017-09-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exploring plausible formation scenarios for the planet candidate orbiting Proxima Centauri
我们提出了一个研究四种不同的形成方案，可能能够解释最近宣布的行星（'比邻星b'）轨道比邻星的起源。其目的是研究如何形成的情况下，不同的预测的多重性的Proxima系统，水/挥发物含量的Proxima b和它的轨道偏心率，使这些可以测试未来的观测。一个通过行星胚胎/星子的局部增强盘的巨大撞击原位形成的情景预测，Proxima b将处于一个具有可测量的有限偏心率的多行星系统中。假设形成Proxima b类似物所需的局部固体增强是由于固体以小星子/巨石的形式向内漂移而产生的，这种情况也导致Proxima b类似物仅适度地具有水/挥发物。在一个场景中，多个胚胎形成，迁移和相互碰撞的气体盘导致Proxima b是一个多系统的成员，可能显示平均运动共振，但其中的组成成员是海洋行星，由于吸积主要发生在雪线之外。一种情况是，一个单一的吸积胚胎在雪线外形成，并向内迁移，同时吸积星子/卵石，导致Proxima b是一个孤立的海洋行星在圆形轨道上。Proxima b通过雪线内部的卵石吸积形成，在圆形轨道上产生一颗干燥的行星。未来对Proxima b以及该系统中任何其他行星的物理和轨道特性的观测，将为这个邻近行星系的形成历史提供有价值的见解。
2017-01-18 astro-ph.EP
The Habitability of Proxima Centauri b I: Evolutionary Scenarios
我们分析了可能适合居住的行星Proxima Centauri b的演变，以确定影响其长期可居住性的环境因素。我们认为物理过程的大小尺度范围从银河系恒星系统的行星的核心。我们发现，比邻星很有可能与它的伴星半人马座阿尔法星A和B相遇，它们足够接近，足以破坏一个扩展的行星系的稳定。如果该系统有一个额外的行星，如发现数据所示，那么它可能会扰动行星b的偏心率和倾角，甚至在存在强大的潮汐阻尼的情况下，也可能将这些参数驱动到非零值。我们还模拟了行星的内部演化，评估了不同放射性丰度和潮汐加热的作用，发现磁场的产生可能持续数十亿年。我们发现，如果行星b在原地形成，那么它在失控的温室中经历了1.69亿+/-1300万年，因为恒星在其形成期间收缩。这一早期阶段可能会带走相当于现代地球海洋5倍的水，可能会产生大量非生物氧气。另一方面，如果Proxima Centauri b形成时有大量的氢大气（占行星质量的0.01 - 1%），那么这个包层可能会保护水足够长的时间，使其在被吹走之前保留下来。在对这一广泛的过程进行建模后，我们得出结论，在主恒星的主序前阶段，水的滞留是Proxima b可居住性的最大障碍。这些结果都是用一个新的软件包VPLANET得到的。
2018-03-06 astro-ph.EP
ALMA Discovery of Dust Belts Around Proxima Centauri
半人马座比邻星是离太阳最近的恒星，已知至少有一颗类地行星候选者在温和的轨道上。在这里，我们报告的ALMA检测的恒星在1.3毫米波长和发现的尘埃带围绕它在1和4 AU之间的距离，大约。由于半人马座比邻星的低光度，我们估计这个尘埃的特征温度约为40 K，这可能构成我们的太阳系柯伊伯带的小尺度模拟的尘埃成分。估计的总质量，包括尘埃和大小达50公里的天体，约为0.01地球质量，与太阳柯伊伯带的质量相似。我们的数据还显示了靠近恒星的温暖尘埃的暗示。我们还发现了可能与Proxima Centauri系统有关的两个额外特征的迹象，然而，这仍然需要进一步的观察才能确认：外部极冷（约10 K）带围绕恒星约30 au，其轨道平面相对于天空平面倾斜约45度;此外，我们在距离恒星约1.2角秒的投影距离处，勉强检测到一个紧凑的1.3毫米发射源，其性质仍然未知。
2017-11-02 astro-ph.EP
Orbital Stability and Secular Dynamics of the Proxima Centauri Planetary System
本文研究比邻星系统内侧两行星的轨道稳定性，发现偏心率小于约0.2时轨道很可能稳定，而特定相互倾角范围常导致不稳定，并揭示潮汐圆化可长期维持较高表面能量通量，可能影响行星b宜居性。
2024-01-16 astro-ph.EP
Migration of bodies in the Proxima Centauri and Trappist 1 planetary systems
Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of RAS（俄罗斯科学院地球化学与分析化学研究所）
研究了比邻星和TRAPPIST 1行星系统中行星esimal的迁移，发现其可能在共振轨道上移动，并向内行星输送冰冻物质。
2024-11-08 astro-ph.EP
Magnetic properties of Proxima Centauri b analogues
在距离我们太阳最近的恒星Proxima Centauri周围发现一颗行星，代表了系外行星模型可测试性的巨大飞跃。与任何其他发现的系外行星不同，Proxima b的模型可以与近期的望远镜观测和遥远的未来现场测量进行对比。在本文中，我们的目标是预测的行星半径和磁性（发电机寿命和磁偶极矩）的Proxima b类似物（固体行星的质量为$\sim 1-3\,M_\oplus$，旋转周期数天和可居住的条件）。为此目的，我们建立了一个网格的行星模型与广泛的组成和质量。对于网格中的每个点，我们运行在\citet{Zuluaga2013}中开发的行星演化模型。我们的模型假设轨道偏心率小，潮汐加热可以忽略不计和地球一样的放射成因地幔元素丰度。我们设计了一种统计方法来估计所需的行星属性的后验分布，假设简单的先验分布的轨道倾角和散装组成。我们的模型预测Proxima b的质量为$1.3\leq M_{\rm p}\leq 2.3\,M_{\oplus}$，半径为$R_{\rm p}=1.4^{+0.3}_{-0.2}\,R_{\oplus}$。在我们的模拟中，大多数Proxima b类似物发展出持续$\geq$ 4 Gyr（宿主恒星的估计年龄）的内在发电机。如果还活着，Proxima b的发电机有一个偶极矩${\cal M}_{\rm dip}>0.32^{\times 2.3}_{÷2.9}{\cal …
2017-12-12 astro-ph.EP
Motion of Planetesimals in the Hill Sphere of the Star Proxima Centauri
本文模拟比邻星 c 供料区内星子的动力学演化，揭示其抛射至 500 AU 以外及恒星希尔球外部的时标与轨道特征，并指出该恒星周围难以形成类似太阳系奥尔特云的巨大云团。
2024-01-17 astro-ph.EP
Tutorial models of the climate and habitability of Proxima Centauri b: a thin atmosphere is sufficient to distribute heat given low stellar flux
Proxima Centauri b是一颗地球大小的行星，位于离我们最近的恒星邻居的宜居带，刚刚被发现。同步旋转行星的理论框架，其中失控的温室效应的风险在阳光侧和大气崩溃的反面通过热传输相互改善进行了讨论。这是通过简单的（教程）气候模型开发的。这表明，较低的入射恒星通量意味着较少的热传输，因此需要较少的大气质量。比邻星b的入射恒星通量确实很低，如果它遭受了一些大气损失或开始时挥发性很低，这可能有助于提高可居住性。
2016-08-25 astro-ph.EP physics.ao-ph
A Multi-Year Search For Transits Of Proxima Centauri. I: Light Curves Corresponding To Published Ephemerides
自从Anglada-Escudé等人在2016年发现一颗行星每11.2天绕着这颗附近的M矮星公转一圈的径向速度以来，Proxima Centauri已经成为密集研究的主题。如果比邻星b凌日它的主星，独立确认它的存在是可能的，它的质量和半径可以用主星质量和半径的单位来测量。到目前为止，已经有三个独立的声称在MOST卫星（2014-15年），南极洲的BSST望远镜（2016年）和Las Campanas天文台（2016年）获得的光变曲线观测中可能检测到类似凌日事件。声称的可能探测是暂时的，部分原因是宿主恒星固有的可变性，在地面观测的情况下，也是由于光变曲线观测的持续时间有限。在这里，我们介绍了Proxima Centauri广泛的光度监测活动的初步结果，使用全球各地的望远镜，从2006年到2017年，共包括329次观测。考虑到我们的数据与先前公布的临时过境检测直接吻合和/或分阶段进行，我们无法独立核实这些说法。然而，我们确实验证了先前报道的宿主恒星的普遍存在和复杂的变化。我们讨论了可能的解释的数据，根据以前的索赔，我们讨论了未来的分析，这些数据可以更明确地验证或反驳存在的过境与径向速度发现的行星。
2018-05-14 astro-ph.EP
A Candidate Transit Event around Proxima Centauri
我们提出了一个单一的候选过境事件附近的比邻星，发现在一个盲目的过境搜索使用机器人30\，厘米望远镜在拉斯坎帕纳斯天文台。这一事件持续了1小时，估计深度为5，mmag，与最近发现的行星b的过境窗口不一致。我们在假设该事件是由凌日系外行星引起的情况下模拟了光变曲线，我们的模型预测该行星的半径为$R \sim 1 R_{\oplus}$。我们鼓励继续监测Proxima，以阐明这一事件的起源。
2017-12-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri
距离太阳1.295秒差距的红矮星Proxima Centauri（$α$ Centauri C，GL 551，HIP 70890，或简称Proxima）是太阳最近的恒星邻居，也是研究得最好的低质量恒星之一。它的有效温度仅为$\sim$ 3050 K，光度为$\sim$ 0.1%太阳，测量半径为0.14 R $_\odot$，质量约为太阳质量的12%。虽然比邻星被认为是一颗中等活跃的恒星，但它的自转周期为$\sim$ 83天，其静态活动水平和X射线光度与太阳相当。新的观测显示，Proxima轨道上存在一颗小行星，其最小质量为1.3地球质量，轨道周期为$\sim$ 11.2天。它的轨道半长轴是$\sim0.05$ AU，其平衡温度范围是水在其表面可能是液体。
2016-09-12 astro-ph.EP
Laser Communication with Proxima and Alpha Centauri using the Solar Gravitational Lens
对Proxima和Alpha Centauri对面天空区域的亚秒脉冲和连续发射的激光信号进行了搜索。这些区域位于太阳造成的引力透镜的焦点，是放大我们太阳系与这两个最近恒星邻居之间传输的理想场所。于二零二零年及二零二一年六个月内，Proxima Cen及Alpha Cen分别获得88，000次及47，000次曝光。在380至950 nm波长范围内没有检测到光脉冲或连续激光发射的证据。我们会探测到功率只有100瓦的激光。
2021-10-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
Proxima Centauri -- the nearest planet host observed simultaneously with AstroSat, Chandra and HST
我们最近的恒星邻居，比邻星，是一颗光谱类型为M5.5的低质量恒星，在它的宜居带内有一颗类地行星。然而，行星的可居住性取决于色球的高能辐射和宿主恒星的日冕活动。我们报告Astrosat，钱德拉和HST观测Proxima Centauri作为多波长同时观测活动的一部分进行。利用软X射线数据，我们探测了恒星的不同活动状态。我们调查日冕温度，排放措施和丰度。最后，我们将我们的结果与Proxima Centauri的早期观测结果进行了比较
2020-08-17 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
3-D climate simulations for the detectability of Proxima Centauri b
发现一颗围绕距离太阳最近的恒星Proxima Centauri运行的行星，为远程观测系外行星Proxima b的大气和表面开辟了新的途径。到目前为止，三维（3D）大气环流模型（GCM）是研究外大气层性质的最佳工具，等待下一代空间和地面望远镜。在这项工作中，我们使用PlanetSimulator（PlaSim），一个中等复杂度的3D GCM，一个灵活和快速的模型，适合处理行星的所有轨道和物理参数，并研究其大气的动态。假设一个类似地球的大气层和1：1的自旋/轨道配置（潮汐锁定），我们对Proxima b的模拟与一个具有超旋转大气层的昼侧开放海洋行星一致。此外，由于PlaSim对辐射转移的描述有限，我们使用光谱分辨率为1 nm的离线辐射转移程序计算了该系外行星的光谱。该谱被用来推导不同轨道倾角下的热相位曲线。结合仪器检测灵敏度，不同的热相位曲线用于评估地面水平的观测条件（例如，ELT）或在空间中（例如，JWST）。我们估计的曝光时间，以检测Proxima b（假设地球一样的气氛）在FIR与JWST与信噪比$\simeq$ 1的热相位曲线。在总噪声由散粒噪声主导的假设下，忽略产生本底噪声的其他可能的额外贡献，每个轨道时期的曝光时间等于5小时。
2021-02-05 astro-ph.EP
Directly testing gravity with Proxima Centauri
半人马座比邻星围绕半人马座$α$ A和B的宽双星轨道在牛顿动力学和米氏动力学（MOND）之间有很大的不同。通过结合以前的计算，这种效果与模拟观测产生的Monte Carlo过程中，我们表明，这种预测可以使用高精度的天体测量的比邻星进行测试。这需要在拟议的Theia飞行任务的设计规格范围内，以$0.5 \, μ$的单个历元精度进行${\approx 10}$年的观测。一般来说，所需的持续时间应该是天体测量精度的2/5次方。一颗长周期的行星可以产生类似MOND的天体测量信号，但前提是它的质量与距离平方的比值一定，并且天空位置靠近连接比邻星和$α$半人马座的线段。如果比邻星的绝对径向速度可以测量到${\approx 10}$ m/s以内，优于目前的32 m/s精度，则透视效应的不均匀性对于本测试应该足够小。我们希望所需的改进，成为可行的径向速度零点估计从更大的样本密切的二进制文件，与太阳提供了一个锚。我们证明了Proxima Centauri可能的天体测量微透镜不太可能影响结果。我们还讨论了为什么应该有可能找到足够的天体测量稳定的参考星。正确地解决这些问题和其他问题将能够在目前很少探索的与银河系外围动力学差异有关的低加速度区域进行决定性的重力测试。
2019-06-19 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Lidov-Kozai stability regions in the alpha Centauri system
半人马座α AB恒星系统中行星的稳定性已被广泛研究。然而，大多数研究要么集中在双星的轨道平面上，要么考虑倾斜的圆形轨道。在这里，我们数值研究了一个可能的行星在阿尔法-半人马座AB二元系统的S-型轨道在任意空间配置的稳定性。特别是，我们专注于倾斜轨道，并探讨不同的偏心率和取向角的稳定性。我们发现，大的稳定和定期区域存在非常偏心和倾斜的轨道，对应于天平动的Lidov-Kozai共振。我们还表明，这些极端的轨道可以生存在系统的年龄，尽管潮汐的影响。我们的结果仍然定性相同的任何紧凑的二元系统。
2017-07-10 astro-ph.EP
Delivery of icy planetesimals to inner planets in the Proxima Centauri planetary system
本研究估算比邻星c吸积区冰质星子向内行星b和d的输送量，发现总质量约10-15mE，输送到b的水可能超过地球海洋，且c轨道半长轴至少缩小1.5倍。
2023-09-01 astro-ph.EP
Exocomets in the Proxima Centauri system and their importance for water transport
冰质小行星和彗星对水的输送情况和效率仍然是行星系最重要的未解决问题之一。对太阳系外彗星动力学的更好理解将提供有关彗星水库的信息，并深入了解水的运输，特别是对宜居带行星的运输。探测到在这个系统的宜居带移动的Proxima Centauri-b（PCb），引发了关于这个星球是否适合居住的争论。在这项工作中，我们专注于系统中另一颗行星的稳定性和小型天体的水运输。我们进行了大量的N体模拟与PCB和外部奥尔特云一样的水库彗星。我们调查与地球的近距离接触和碰撞，这对水的运输很重要。观测者发现了第二颗周期超过60天的行星的迹象。我们的动力学研究表明，在这个系统中的两颗行星是稳定的，即使是更大质量的第二颗行星（~12个地球质量）。此外，我们进行模拟，包括系外彗星，第二颗行星，和二进制阿尔法半人马座的影响。对系外彗星动力学的研究表明，水输运的外部极限约为200天文单位。此外，我们表明，水的运输将是可能的，从一个接近的星子云（1-4 au）。从我们的模拟，基于典型的M星原行星盘，我们估计的水团输送到行星多达51个地球海洋。
2018-08-07 astro-ph.EP
Stability of the Potential Super Jupiter in Alpha Centauri System
本研究利用KAM定理和MEGNO参数进行数值模拟，类比GJ65AB系统，探讨了半人马座阿尔法星AB系统中潜在木星质量行星的稳定性，发现其理论上可维持稳定轨道。
2024-06-27 astro-ph.EP
Reduced Diversity of Life Around Proxima Centauri and TRAPPIST-1
最近在Proxima Centauri和TRAPPIST-1周围发现了潜在的可居住系外行星，由于它们具有承载生命的潜力而引起了人们的广泛关注。我们描绘了一个简单的模型，准确地描述了地球上生物多样性的演变。结合这一模型与大气侵蚀的限制和恒星寿命所产生的最大进化时间尺度，我们得出两个惊人的结论：（i）地球类似物轨道低质量的M-矮星是不太可能居住，和（ii）K-矮星和一些G-型恒星有可能承载比地球更复杂的生物圈。因此，未来对生物特征的搜索在针对K型恒星周围的行星时可能有更高的成功机会。
2017-08-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Science from the In Situ Exploration of the Proxima Centauri System
Space Initiatives Inc；LUX, Paris Observatory（巴黎天文台 LUX 实验室）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）；Initiative for Interstellar Studies（星际研究倡议）；SnT, University of Luxembourg（卢森堡大学科学与技术学院）；LIRA, Paris Observatory（巴黎天文台 LIRA 实验室）；Institute for Interstellar Studies (i4is US)（星际研究所（美国））；Department of Aerospace, Physics and Space Sciences, Florida Institute of Technology（佛罗里达理工学院航空航天、物理与空间科学系）；Department of Physics and Institute for Fusion Studies, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校物理系及聚变研究所）；University of California at Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；Department of Physics and School Of Earth and Space Exploration, Arizona State University（亚利桑那州立大学物理系及地球与太空探索学院）；School of Earth and Space Exploration, Arizona State University（亚利桑那州立大学地球与太空探索学院）
本文探讨了利用Coracle激光帆微航天器群进行比邻星系探测的科学回报，指出即使以接近光速飞行，微航天器群也能提供高分辨率图像，可能发现目标行星上的生物或文明。
2026-04-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
The habitability of Proxima Centauri b II. Possible climates and Observability
径向速度监测发现了一颗$M \sin i = 1.3$ ~M $_\oplus$行星的特征，该行星位于比邻星\citep{Anglada16}的可居住带（HZ）内。尽管比邻星b的过去温度更高，而且它的主星也很活跃，但它仍然保留了足够的挥发物来维持\citep{Ribas2016}表面的可居住性。在这里，我们使用3D全球气候模型（GCM）模拟Proxima b的大气和水循环的两种可能的旋转模式（1：1和3：2自旋轨道共振），同时改变不受约束的地表水库存和大气温室效应。我们发现，广泛的大气成分允许地表液态水。在一个潮汐锁定的行星上，有足够的表面水，液态水总是存在的，至少在亚恒星区域。在非同步旋转的情况下，这需要最小的温室变暖（$\sim$ 10毫巴的CO $_2$和1巴的N $_2$）。如果行星较干燥，$\sim$ 0.5巴/1.5巴的CO $_2$（分别用于异步/同步旋转）足以防止任何任意少量水进入极地/夜侧冰盖。我们产生的反射/发射光谱和相位曲线的模拟气候。我们发现，大气特性将有可能通过直接成像与即将到来的大型望远镜。$7 λ/D$在1~ $μ$ m处的角间距（使用E-ELT）和$\sim$ 10 $^{-7}$的对比度将使高分辨率光谱学和分子特征搜索成为可能，包括H $_2$ O、O $_2$和CO $_2$。由于$2\times10^{-5}$在10~ $μ$ m处的对比度，可…
2016-09-28 astro-ph.EP
The cosmic shoreline: the evidence that escape determines which planets have atmospheres, and what this may mean for Proxima Centauri b
太阳系的行星按照日射量（$I$）和逃逸速度（$v_{\mathrm{esc}}$）排列时，可以整齐地分为有大气层的和没有大气层的两类。分界线是$I \propto v_{\mathrm{esc}}^4$。有报道的质量和半径的系外行星被证明是与太阳系趋势的外推相反的，形成了一条隐喻性的宇宙海岸线，将所有行星团结在一起。$I \propto v_{\mathrm{esc}}^4$关系可能涉及热逃逸。因此，我们解决的流体动力热逃逸模型的一般行为，从冥王星到高辐射太阳系外巨行星（EGPs）。能量有限的逃逸更难测试，因为大量的XUV辐射主要是年轻恒星的特征，因此需要使用代理和幂律外推到历史XUV通量（$I_{\mathrm{xuv}}$）。能量有限的海岸线应按比例缩放为$I_{\mathrm{xuv}} \propto v_{\mathrm{esc}}^3\sqrtρ$，这与明显的$I_{\mathrm{xuv}} \propto v_{\mathrm{esc}}^4$关系明显不同。能量限制逃逸提供了良好的定量协议的高度辐照EGPs。扩散限制逃逸意味着没有一颗行星能以H $_2$的形式失去超过1%的质量。撞击侵蚀，在某种程度上，撞击速度$v_{\mathrm{imp}}$可以估计为系外行星，适合$v_{\mathrm{imp}} \approx 4\,-\,5\, v_{\mathrm{es…
2017-07-13 astro-ph.EP
The First Naked-Eye Superflare Detected from Proxima Centauri
比邻星b（Proxima b）是一颗位于半人马座比邻星宜居带的类地行星。然而，Proxima Centauri的高恒星活动对Proxima b的可居住性产生了怀疑：足够明亮和频繁的耀斑以及任何相关的质子事件可能会破坏行星的臭氧层，使致命水平的紫外线通量到达其表面。2016年3月，Evryscope观测到第一个从Proxima Centauri探测到的裸眼亮度超级耀斑。在超级耀斑期间，比邻星的光通量增加了约68倍，并释放了10^33.5 erg的辐射热能量，比之前探测到的任何来自比邻星的耀斑都大10倍。在过去的两年里，Evryscope还记录了23次大的比邻星耀斑，其辐射热能量从10^30.6 erg到10^32.4 erg不等;将这些速率与单个超级耀斑的探测结合起来，我们预测每年至少会发生5次超级耀斑。在Evryscope超级耀斑期间同时进行的高分辨率HARPS光谱学限制了超级耀斑的紫外光谱和任何相关的日冕物质抛射。我们使用这些结果和Evryscope耀斑速率来模拟这种极端恒星活动的粒子事件所产生的NOx大气物种的光化学效应，并表明重复的耀斑可能足以在五年内将类地大气中的臭氧减少90%;完全耗尽可能发生在几十万年内。因此，Evryscope超级耀斑产生的紫外线到达表面的强度约为杀死简单的抗紫外线微生物所需的100倍，这表明生命必须经历极端的适应才能在Proxima b暴露于这些耀斑…
2018-06-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Habitability of Proxima Centauri b: II: Environmental States and Observational Discriminants
Proxima Centauri b为了解绕M矮星运行的类地行星的演化和性质提供了前所未有的机会。虽然Proxima Cen b的轨道位于其恒星的宜居带内，但多条看似合理的进化路径可能产生了不同的环境，这些环境可能适合也可能不适合。在这里，我们使用一维耦合气候-光化学模型来生成自洽的大气，用于我们的配套论文中预测的进化情景（Barnes等人，2016）。这些包括高O2，高CO2和更像地球的大气，具有氧化或还原成分。我们表明，这些模拟的环境可以居住或不适合居住在比邻星b的位置在宜居带。我们使用辐射转移模型来生成这些模拟环境的合成光谱和热相位曲线，并使用仪器模型来探索我们区分可能的行星状态的能力。这些结果不仅适用于Proxima Cen b，也适用于其他绕M矮星运行的类地行星。热相位曲线可以提供对大气存在的第一个约束，JWST观测长至7微米可以表征大气热传输和分子组成。JWST不太可能探测到海洋闪烁，但可能在大口径望远镜的范围内。直接成像光谱可以检测O 4，这是大量水分损失和O2保留的诊断，而不是光合作用。同样，在短于2.5 μm的波长处的强CO2和CO波段表明大气中以CO2为主。如果这颗行星适合居住并且挥发物丰富，直接成像将是探测可居住性的最佳手段。具有微生物生物圈的类地行星可以通过CH 4和光合作用产生的O2或烃雾层的存在来识别。
2016-08-30 astro-ph.EP
Proxima Centauri reloaded: Unravelling the stellar noise in radial velocities
目前，用1米/秒量级的多普勒信号探测和描述类地行星是太阳系外行星猎人面临的最大挑战之一。由于这些发现的结果往往是有争议的，因此最好对这些发现提供独立的确认。测试不同的模型来抑制非开普勒恒星信号（通常包括径向速度数据）对于确保结果的可靠性和可重复性至关重要。使用发现论文中讨论的恒星噪声的替代处理方法，我们重新分析了径向速度数据集，该数据集导致检测到围绕恒星Proxima Centauri运行的候选类地行星。我们的目标是确认这颗杰出行星的存在，并测试第二颗行星信号的存在。我们的技术联合建模开普勒信号和残余相关信号的径向速度使用高斯过程。我们只分析了径向速度测量值，而不包括拟合过程中的其他辅助数据。在第二步中，我们将我们的输出与来自测光的结果进行了比较，以提供一致的物理解释。我们的分析是在贝叶斯框架中进行的，以量化我们发现的稳健性。我们表明，相关噪声可以成功地建模为高斯过程回归，并包含一个周期性的调制恒星自转周期和特征在于一年的顺序的进化时标。这两项研究结果似乎是强大的，从档案测光得到的结果相比，从而提供了一个可靠的描述的噪声特性。我们确认存在一个由开普勒轨道方程描述的相干信号，可以归因于行星Proxima b [...]
2017-03-08 astro-ph.EP
A Multi-Year Search For Transits Of Proxima Centauri. II: No Evidence For Transit Events With Periods Between 1-30 Days
利用全球小型望远镜网络，我们获得了2006 - 2017年329个观测时期的Proxima Centauri光变曲线。Anglada-Escude等人（2016年）发现的行星Proxima b的轨道周期为11.186 d，其先验凌日概率约为1.5%;如果它凌日，预测的凌日深度约为5毫等。在Blank et al.（2018）中，我们分析了我们的96条光变曲线，这些光变曲线与先前发表的临时凌日探测中预测的凌日星历重叠，并且在我们的数据中没有发现任何证据可以证实凌日周期为11.186 d的说法。在这里，我们扩大了我们的分析，使用262个高质量的光变曲线，从我们的数据集搜索任何周期性的过境类事件的范围从1 - 30天。我们还注入了一系列的模拟行星过境，发现我们的数据是足够敏感的检测过境5毫米级的深度，可恢复性范围从~100%的轨道周期为1天~20%的轨道周期为20天的参数空间测试。特别是在11.186 d周期和5毫米级的过境深度，我们排除了过境我们的数据具有很高的信心。我们能够排除几乎所有周期短于5 d、深度大于3毫等的其他行星凌日;然而，由于轨道相位覆盖不完整，以及对浅于4毫等的凌日缺乏敏感性，我们不能自信地排除在比邻星b周期的凌日。
2019-04-08 astro-ph.EP
Hubble Space Telescope search for the transit of the Earth-mass exoplanet Alpha Centauri Bb
来自系外行星调查的结果表明，我们的银河系中有大量的小行星（超地球大小和以下）。然而，人们对它们的内部和大气层知之甚少。因此，有必要找到经过明亮恒星的小行星，这将能够详细描述这类天体的特征。我们提出了一个与哈勃太空望远镜（HST）的地球质量的系外行星半人马座阿尔法Bb的过境搜索的结果。我们在2013年和2014年两次观察了半人马座阿尔法B，总共40小时。我们实现了115 ppm的精度每6秒曝光时间在一个高度饱和的制度，这是一致的HST轨道。我们排除了半人马座阿尔法Bb的过境性质与文献中公布的轨道参数在96.6%的置信度。我们在数据中发现了一个类似凌日的事件，它可能与系统中另一个地球大小的行星有关，在一个更长的周期轨道上。我们的计划表明，HST的能力，以获得一致的，高精度的光度饱和恒星超过26小时的连续观测。
2015-03-25 astro-ph.EP
Energy needed to propel a tiny spacecraft to Proxima Centauri,and, an unstated assumption in Einstein's 1905 paper
本文针对突破摄星项目，通过两种推导澄清推进2克微型航天器至比邻星所需激光能量的正确计算，并指出爱因斯坦1905年论文中一个公式仅在特定极限下成立且未加说明，从而消除了相关文献中的混淆。
2025-02-05 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.class-ph
Planet Detectability in the Alpha Centauri System
我们使用超过十年的径向速度测量$α$ Cen A，B和Proxima Centauri从HARPS，CHIRON和UVES来识别行星的$M \sin i$和轨道周期，如果它们存在的话，可能已经被检测到。在质量周期网格中的每个点，我们以现有数据的精度和节奏对模拟开普勒信号进行采样，并评估信号可能仅由噪声产生的概率。现有数据将经典定义的宜居带中的探测阈值放置在$α$ Cen A的大约53 M $_{\oplus}$的$M \sin i$，$α$ Cen B的8.4 M $_{\oplus}$，以及Proxima Centauri的0.47 M $_{\oplus}$。此外，我们还研究了数据中系统误差或“红噪声”的影响。白噪声和红噪声模拟的比较突出了径向速度的准周期性变化，这可能是由系统误差，光球速度信号，或行星信号。例如，红噪声模拟在比邻星b的周期处显示出高于白噪声模拟的峰值。我们还对半人马座$α$恒星的化学成分进行了光谱分析。这些恒星具有超太阳的金属丰度，其C/O和Mg/Si的比值与太阳相似，这表明$α$ Cen系统中的任何小行星都可能与我们的类地行星在成分上相似。虽然$α$ Cen A和B的小的投影分离目前阻碍了极精确的径向速度测量，但角分离现在正在增加。到2019年，$α$ Cen A和B将成为更新多普勒行星调查的理想目标。
2017-11-16 astro-ph.EP
An Earth-like stellar wind environment for Proxima Centauri c
最近在Proxima Centauri周围发现了一颗新行星。Proxima c的轨道间隔为$\sim$ $1.44$ au，最小质量约为$7$ $M_{\oplus}$，是大气特征的主要直接成像目标。后者只能在充分了解地球空间环境的情况下进行，因为多种过程可能对大气结构和演变产生深远影响。在这里，我们通过生成Proxima恒星风的物理现实的数值模拟，与Proxima c周围的磁层和电离层模型相结合，朝着这个方向迈出了一步。我们评估其预期的变化，由于主恒星的磁周期，以及合理的倾角为系外行星轨道。我们的研究结果表明，恒星风动压力与当今地球相当，在恒星的高活动期略有增加（2倍）。对于类地行星磁场（$0.3$ G），在Proxima c距离处相对较弱的行星际磁场导致高层大气的恒星风焦耳加热可以忽略不计（约为地球上太阳风贡献的$10\%$）。最后，我们提供了一个可能的极端条件下所经历的系外行星候选人Proxima d，暂时位于$0.029$ au与最小质量的$0.29$ $M_{\oplus}$的评估。
2020-09-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Proxima Centauri b is not a transiting exoplanet
我们报告斯皮策太空望远镜观测期间预测过境的系外行星Proxima Centauri b。作为我们所发现的最近的可居住带行星，Proxima b的任何可能的凌日都会对其半径，体积密度和大气层产生强烈的限制。随后的透射光谱学和二次日食测量可以探测大气化学，物理过程和轨道，包括寻找生物特征。然而，我们的测光结果排除了行星凌日在200~ppm的水平在4.5 $~μm$，产生一个3 $σ$的半径上限为0.4~ $R_\rm{\oplus}$（地球半径）。以前声称可能从光学地面和空间测光过境可能是相关的噪音数据从比邻星的频繁耀斑。后续观测应侧重于行星射电辐射、相位曲线和直接成像。我们的研究表明，与光学波长相比，近中红外波长的恒星活动显着减少。Proxima b是太空红外望远镜的理想目标，如果他们的仪器可以配置为处理Proxima的亮度。
2019-05-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Monitoring the radio emission of Proxima Centauri
我们目前的结果，从最全面的无线电监测活动对最接近我们的太阳，比邻星。我们报告了2017年4月澳大利亚望远镜紧凑阵列连续18天的1.1至3.1 GHz观测。我们在大部分观测期间都探测到了比邻星的无线电发射，这些观测期间跨越了比邻星b的$\sim$ 1.6个轨道周期。无线电辐射在低频带更强，中心在1.6 GHz左右，与已知恒星磁场强度约600高斯的预期电子回旋频率一致。1.6 GHz的光变曲线显示了一种发射模式，与行星Proxima b围绕恒星Proxima的轨道周期一致，其发射的最大值发生在象限附近。我们还观察到两个短持续时间（几分钟）的耀斑和一个长持续时间（约三天）的爆发，其峰值发生在象限附近。我们发现，所观察到的无线电发射的频率，大程度的圆偏振，圆偏振的符号的变化，和强度都与预期的电子回旋脉泽发射所产生的亚阿尔夫文恒星行星相互作用。我们将我们的无线电观测解释为行星Proxima b与其主星Proxima之间相互作用的特征。我们主张监测其他有行星的矮星，最终揭示恒星与行星相互作用产生的周期性无线电发射，从而为系外行星的狩猎和系外行星与恒星等离子体相互作用的新领域的研究开辟了新的途径。
2020-12-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
The large-scale magnetic field of Proxima Centauri near activity maximum
我们报告的大规模磁场在缓慢旋转的全对流M矮星比邻星的表面检测。从2017年4月到7月用HARPS-Pol分光偏振仪收集的10个圆偏振光谱显示出旋转调制的塞曼特征，表明恒星旋转周期为$89.8 \pm 4.0$ d。利用塞曼多普勒成像，我们将圆偏振光谱反演为大尺度磁场的表面分布。我们发现，Proxima岑主机的大规模磁场的典型强度为200 G，其拓扑结构主要是极向的，适度轴对称的，具有，特别是，在51 $^{\circ}$的旋转轴倾斜的偶极分量为135 G。大尺度的磁通量比从非极化线的塞曼加宽测量的磁通量小大约3倍，这表明下面的发电机在最大空间尺度上有效地产生磁场。我们的观察发生在$\sim$ 1年后，最大的7年活动周期的Proxima Cen，这打开了大门的第一个长期研究的大规模领域如何演变的磁周期在一个完全对流的极低质量的恒星。最后，我们发现Proxima Cen的宜居带行星Proxima-b可能在Alfvèn表面之外运行，那里没有直接的磁性恒星-行星相互作用。
2020-10-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
A radio technosignature search towards Proxima Centauri resulting in a signal-of-interest
探测地球以外的生命是一项持续的科学努力，具有深远的影响。其中一种方法被称为搜寻地外智慧生命（SETI），它试图找到工程信号（“技术信号”），表明地球以外存在具有技术能力的生命。在这里，我们报告了在~982 MHz的窄带信号的检测，记录在观测期间对Proxima Centauri与Parkes Murriyang射电望远镜。这个信号，“BLC 1”，具有与假设的技术特征大致一致的特征，是迄今为止最引人注目的候选者之一。BLC 1的分析--我们最终认为它是一种不寻常的但局部产生的干扰形式--在一篇配套论文中提供（Sheikh等人，2021年）。尽管如此，我们对Proxima Centauri的观测是有史以来对恒星目标进行的最敏感的无线电技术特征搜索。
2021-11-15 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.pop-ph
Exploring the climate of Proxima B with the Met Office Unified Model
我们提出了新发现的行星Proxima Centauri B的气候模拟结果，使用气象局统一模型（UM）进行。我们研究了“类地球”大气层和简化的氮气和微量二氧化碳大气层对Proxima Centauri B可能接收到的辐射的响应。此外，我们探索轨道偏心率的行星条件的影响，使用一系列的偏心率的观测约束。总的来说，我们的结果与以前的研究一致，表明Proxima Centauri B可能具有有利于液态水存在的地面温度。此外，我们已经扩大了参数制度，行星可能支持液态水更高的偏心率值（>= 0.1）和较低的入射通量（881.7 Wm-2）比以前的工作。这种增加的参数空间是因为行星对恒星通量变化的敏感性低，这是恒星光谱和轨道配置的结果。然而，我们也发现有趣的差异，从以前的模拟，如冷却器的平均地面温度的潮汐锁定的情况下。最后，我们已经产生了高分辨率的行星发射和反射光谱，并突出了对地球上复杂生命进化至关重要的气体（氧气，臭氧和二氧化碳）的特征。
2018-08-24 astro-ph.EP
The gravitational mass of Proxima Centauri measured with SPHERE from a microlensing event
Proxima Centauri是我们最近的恒星邻居，是一个低质量的M5矮星，在三重系统中运行。在这颗恒星周围发现了一颗周期为11天的地球质量行星。这颗恒星的质量只能通过质光关系间接估算，这意味着很大的不确定性会影响我们对其性质的了解。为了精确估计质量，有人提出了一种独立的方法：引力微透镜。利用比邻星在两颗背景恒星前的近距离通过，可以测量由于这些近距离相遇而产生的微透镜效应所引起的天体测量偏移，并估计透镜（比邻星）的引力质量。微透镜事件发生在2014年和2016年，碰撞参量分别为1 \farcs 6 $\pm$ 0 \farcs 1和0 \farcs 5 $\pm$ 0 \farcs 1。在过去的两年里，HST/WFC 3和VLT/SPHERE从地面获得了背景星位置的精确测量。SPHERE活动始于2015年3月，持续了两年多，涵盖了9个时代。Proxima Centauri在天空中的运动参数，以及像素比例，真北和仪器探测器的中心位置都使用IRDIS视野中可见的背景恒星重新调整。该实验取得了成功，并在2016年的第二次事件中测量了微透镜效应引起的天体测量偏移。我们使用该测量结果推导出充当透镜的Proxima Centauri的质量为0.150 $^{\textrm{+}0.062}_{-0.051}$（误差为$\sim$ 40\%）\MSun。这是第一个也是目前唯一可能测量的比邻星的…
2018-07-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Pale Green Dot: A Method to Characterize Proxima Centauri b using Exo-Aurorae
我们研究的可行性检测极光发射的潜在可居住的系外行星比邻星b。极光的探测将独立确认行星的存在，限制其大气的存在和组成，并确定行星的偏心率和倾角，从而打破质量倾角简并。如果Proxima Centauri b是一个具有类地大气和磁场的类地行星，我们估计在稳态恒星风下，5577 OI极光线的功率约为0.1 TW，或比地球上的强${\sim} 100 {\times}$。这对应于行星-恒星对比度在5577度线附近的窄带中的$10^{-6}-10^{-7}$，尽管在强磁层扰动（极光功率$1-10$ TW）期间可能会有更高的对比度（$10^{-4}-10^{-5}$）。我们搜索了Proxima Centauri b HARPS数据中的5577线和其他突出的氧和氮线，但没有发现任何信号，这表明OI极光线对比度必须低于$2\times 10^{-2}$（功率$\lesssim$ 3，000 TW），与我们的预测一致。我们发现，0.1 TW极光发射线的观测可能是不可行的，目前和计划的望远镜。然而，未来使用天基日冕仪望远镜或带日冕仪的地基超大望远镜进行观测，可能会将灵敏度降低到太瓦级氧极光（对比$7\times 10^{-6}$），曝光时间为${\sim} 1$天。如果日冕观测仪的设计对比度达到$10^{-7}$，仪器噪声可以忽略不计，那么未来的ELT概念可以在几个晚上观测到稳态极光发射。
2017-02-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
Proxima Centauri b: A Strong Case for including Cosmic-Ray-induced Chemistry in Atmospheric Biosignature Studies
由于其类似地球的最小质量为1.27 M $_{\text{E}}$，并且非常接近我们的太阳系，Proxima Centauri b是可居住性研究中最有趣的系外行星之一。然而，它的主星比邻星是一颗强烈燃烧的恒星，预计会为潜在的宜居行星提供非常恶劣的环境。我们进行了一个适居性研究比邻星b假设高恒星粒子轰击下的类地大气，重点是光谱传输功能。我们使用我们广泛的模型套件计算恒星粒子的能谱，它们通过行星磁层，电离层和大气层的旅程，最终提供行星气候和光谱特征，如Herbst等人所述。我们的研究结果表明，与入射的恒星能量通量一起，高粒子流入可以通过限制CH $_4$的数量来有效地加热行星，使其进入温带气候，否则这将使M星周围的行星进入反温室效应。我们确定了一些关键的光谱特征相关的未来光谱观测：首先，NO $_2$成为主要的吸收在可见光，这极大地影响了瑞利斜率。第二，H $_2$ O特征可以被CH $_4$（近红外）和CO $_2$（中红外到远红外）掩蔽，使得它们在传输中不可检测。第三，O $_3$被破坏，而HNO $_3$特征在中红外到远红外中变得清晰可见。最后，假设大气中有百分之几的CO $_2$，CO $_2$在5.3 $μ$ m处的吸收变得显著（对于耀斑和非耀斑情况），与地球大气中与耀斑相关的NO特征强烈重叠。
2020-03-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
The habitability of Proxima Centauri b. I. Irradiation, rotation and volatile inventory from formation to the present
Proxima b是一颗最小质量为1.3百万分之一的行星，轨道位于半人马座Proxima的宜居带（HZ）内，这是一颗非常低质量的活跃恒星，也是太阳最近的邻居。在这里，我们调查了一些相关的因素，Proxima b的潜在的可居住性和它的能力，以保持其表面上的液态水。我们通过估计行星当前的高能辐照度来设定阶段，并表明行星目前接收的EUV辐射是地球的30倍，X射线是地球的250倍。我们计算恒星光谱的时间演化，这是必不可少的模拟在比邻星b的一生中收到的通量。我们还表明，Proxima b的平行度可能为零，它的自旋是同步的或在3：2的自旋轨道共振，这取决于行星的偏心率和水平的三轴性。接下来，我们考虑Proxima b的水库存的演变。我们使用我们的光谱能量分布计算从行星的氢损失与改进的能量有限逃逸形式主义。尽管恒星活动水平很高，但我们发现Proxima b在形成后达到1亿至2亿赫兹之前，可能损失的氢少于地球海洋的价值。我们工作中最大的不确定性是初始水预算，它不受行星形成模型的约束。我们的结论是比邻星b是一个可行的候选宜居行星。
2016-09-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Is Proxima Centauri b habitable? -- A study of atmospheric loss
我们解决了一个重要的问题，即新发现的系外行星Proxima Centauri b（PCb）是否能够在很长一段时间内保持大气。这是通过适应一个复杂的多物种MHD模型最初开发的金星和火星，并计算从PCb的离子逃逸损失。结果表明，如果PCb是非磁化的，离子逃逸率约两个数量级高于我们的太阳系的类地行星。相比之下，如果行星确实有一个固有的偶极磁场，在恒星风动压的某些值下，速率会降低，但它们仍然高于我们太阳系类地行星的观测值。这些结果必须解释与适当的谨慎，因为大多数相关参数的多氯联苯仍然部分或全部未知。
2017-03-02 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
The high energy spectrum of Proxima Centauri simultaneously observed at X-ray and FUV wavelengths
M矮星Proxima~Centauri被认为是磁性活跃的，它的宜居带中可能有一颗类似地球的行星。通过了解发射等离子体的性质来了解恒星辐射的特征对于正确评估Proxima~Centauri~b和M矮星周围系外行星的情况至关重要。我们确定的温度结构的日冕和过渡区等离子体的比邻星同时X射线和远紫外（FUV）的观测。通过分析光学细X射线和FUV发射谱线，构造了耀斑和静止期的差分发射测量分布（DEM）。钱德拉X射线天文台上的LETGS仪器对Proxima Centauri进行了四次X射线观测，并使用哈勃STIS摄谱仪进行了四次远紫外观测。从X射线光变曲线，我们确定了由一个因素的2恒星旋转周期内的静态计数率的变化。为了获得DEM，分析了18条光学薄发射线（12条X射线和6条FUV）。耀斑通量与平静通量相差4-20倍（FUV）和1-30倍（X射线）。通过对$\log$ T = 4.25 - 8的DEM（T）进行切比雪夫多项式拟合，确定了恒星静止和耀斑状态下日冕和过渡区的温度结构。与平静期相比，在耀斑期间，当温度低于0.3 ×，MK（FUV主导区）和高于3.6 ×，MK（X射线主导区）时，辐射量增加。重建的DEM形状提供了可接受的线通量预测相比，测量值。我们提供了1-1700 nm的合成光谱，这可以被认为是Proxima~Cen~b在静止和耀斑期间的高能辐照的代表。
2022-04-20 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Detectability Simulations of a NIR Surface Biosignature on Proxima Centauri b with Future Space Observatories
本研究模拟未来空间望远镜LUVOIR系列及HWO对半人马座比邻星b上1μm吸收的近红外表面生物印记的可探测性，发现1-4%以上覆盖率即可探测，15pc内系外行星也有探测可能。
2024-09-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
Possibilities of life around Alpha Centauri B
我们对半人马座阿尔法星B周围潜在的岩石系外行星的可居住性进行了初步评估。我们使用了几个指数：地球相似性指数，光合作用的数学模型和生物生产力模型。考虑到系外行星的大气层与当前地球的大气层相似，我们发现地球相似性指数和生物生产力模型的预测一致。光合作用的数学模型显然失败了，因为它没有明确考虑温度。对于半人马座阿尔法B的情况，几次模拟运行给出了11颗行星在宜居带。应用上述指标，我们选择了五个更容易光合生命的系外行星;表明其中两个原则上比地球有更好的条件适合这种生命。
2014-01-10 astro-ph.EP q-bio.OT
Microlensing Events by Proxima Centauri in 2014 and 2016: Opportunities for Mass Determination and Possible Planet Detection
我们发现，距离太阳最近的恒星Proxima Centauri将在未来几年内通过一对微弱的背景恒星。利用哈勃太空望远镜（HST）在2012年10月获得的图像，我们确定接近20等恒星的通道将发生在2014年10月（碰撞参量1.6”），并在2016年2月接近19.5等恒星（碰撞参量0.5”）。当比邻星从这些恒星前面经过时，光的相对论性偏转将导致背景恒星的位置分别偏移约0.5和1.5质量，这很容易被HST成像检测到，也可能被盖亚和VLT等地面设施检测到。测量这些天体测量的变化提供了一种独特而直接的方法来测量比邻星的质量。此外，如果Proxima有一个行星系，行星可能通过它们的额外微透镜信号被探测到，尽管这种探测的概率很小。在0.03质量的天体测量精度下（HST空间扫描可实现），类木行星引起的质心偏移在距离高达2.0”（相当于Proxima距离的2.6天文单位）处可被检测到，而地球质量的行星引起的质心偏移在源轨道周围8质量的小范围内（相当于0.01天文单位）可被检测到。在源轨道周围约28质量（相当于0.036天文单位）的带内的类木行星将使源的亮度增加>0.01等，因此可以被探测到。行星引起的天体测量和测光微透镜事件的估计时间尺度从几小时到几天不等，这两种方法都可以直接测量行星的质量。
2014-01-01 astro-ph.EP astro-ph.GA
Revisiting the space weather environment of Proxima Centauri b
围绕低质量恒星运行的近距离行星暴露在强烈的高能光子和粒子辐射以及恶劣的空间天气中。我们已经为Proxima Centauri b（Garraffo et al. 2016 b）建立了这样的条件，Proxima Centauri b是一颗在我们最近的邻居恒星的可居住区轨道上运行的岩石行星，发现恒星风压力比地球上的太阳风压力高出三个数量级。在那个时候，没有塞曼-多普勒观测Proxima Cen的表面磁场分布，并且来自与Proxima相似的Rossby数的恒星的代理被用来驱动MHD模型。最近，Proxima Cen的第一个ZDI观测结果可用（Klein等人，2021）。我们用这张地图模拟了比邻星b的空间天气，并将其与代理磁图的结果进行了比较。我们还计算了由最先进的发电机模型产生的Proxima b的高分辨率合成磁图模型。这三种情况下产生的空间天气条件相似，基于ZDI观测到的地磁图和代理模型之间只有很小的差异。我们的结论是，我们的代理磁图处方的基础上Rossby数是有效的，并提供了一个简单的方法来估计恒星磁通量分布时，没有直接的观测。与基于合成磁图的模型的比较表明，准确的磁图细节对于预测行星的全球空间天气条件并不重要，这加强了早期的结论，即大尺度（低阶）场占主导地位，而小尺度场对周围的恒星风没有太大影响。
2022-11-28 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
No Conclusive Evidence for Transits of Proxima b in MOST photometry
最近对Proxima Centauri径向速度的分析导致Anglada-Escudé等人（2016）声称存在一颗低质量行星，每11.2天绕太阳最近的恒星运行一次。虽然比邻星b凌日母星的先验概率只有1.5%，但这一发现的潜在影响将是相当大的。独立于最近的径向速度努力，我们在2014年用MOST太空望远镜观测了Proxima Centauri 12.5天，2015年观测了31天。我们在这里报告说，我们不能使一个令人信服的情况下，比邻星b过境在我们精确的光度时间序列。在周期和相位上施加信息先验，我们确实检测到具有预期深度的候选信号。然而，在100个均匀间隔的区间上扰动相位先验揭示了一个强假阳性和一个较弱的实例。我们估计假阳性率至少为百分之几，假阴性率高达20- 40%，可能是由Proxima Centauri非常高的耀斑率造成的。将我们的候选信号与HATSouth地基测光进行比较，发现该信号有点不受欢迎（1-2 sigma），但不是决定性的，这导致我们认为该信号很可能是虚假的。我们预计，红外测光后续行动可以更有说服力地测试这个候选信号的存在，由于耀斑活动的抑制和母星令人印象深刻的红外亮度。
2016-12-01 astro-ph.EP
