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白矮星附近可能存在外星生命

這張照片顯示的是夜空中最亮的恆星天狼星A(Sirius A)和它的伴星——又暗又小的天狼星B(Sirius B)。(網絡圖片)

科學家或許正在類似我們的太陽的恆星周圍尋找類地行星,但是一項研究指出,也許尋找能支持生命存在的行星的最佳地點是名叫白矮星的垂死恆星。

事實上,我們星系裡超過90%的恆星,其中包括我們的太陽,最終都將變成白矮星。這些冷卻恆星的質量一般是我們的太陽的40%到90%,但是體積只有地球那麼大,它們像類似太陽的恆星一樣普遍。

雖然白矮星溫度很低,但是它們仍有溫暖的可居帶,位於這裡的行星表面可能存在液態水。科學家認為,這些地帶是生命生存的最佳地點,這就像擁有液態水的地球上充滿各種生命體。

華盛頓大學的天體物理學家、研究人員埃里克•亞古爾說:“如果一顆行星距離這顆恆星足夠近,它就能長期保持穩定氣溫,確保地表存在液態水。要是它上面有水,可能就有生命,因為水是確定一顆行星是否具有可居性的重要因素。”

白矮星周圍的行星

一顆恆星在逐漸衰退、慢慢變成一顆白矮星前,它經常會發生膨脹,變成一顆紅巨星,摧毀任何距離它像地球距離太陽一樣近的行星。

不過更加遙遠的世界會倖存下來,當這顆紅巨星的氣體外層發生脫落,變成白矮星時,那些距離它較遠的行星最終會移動到可居帶里。恆星發生轉變產生的碎片,可能也會形成新世界。

由於白矮星的溫度很低,因此行星必須靠它很近,才能位於它的可居帶里,也許這個距離是50萬到200萬英里(80.5萬到320萬公里),如果再近一些,白矮星的引力就會把它們撕成碎片。

與之相比,地球到太陽的距離大約是9300萬英里(近1.5億公里),水星距離太陽至少有2850萬英里(約合4600萬公里)。這些行星會始終一面朝向白矮星,另一面一直處在黑暗中。

這是因為它們距離恆星很近,會受到非常強的潮汐力影響,為了減小它們所承受的巨大壓力,它們的旋轉速度會越來越慢。據亞古爾推測,這種行星最適合居住的地方應該位於光區(light zone)的邊緣,距離行星的暗面更近一些。

在白矮星照耀下

亞古爾表示,由於白矮星的大小和它與“行星的距離,它看起來會比我們的太陽稍微大一些、更紅一些,這是因為它距離行星很近,不過它看起來會跟我們的太陽非常非常像”。由於白矮星非常小,即使地球大小的行星從它前面經過,它的亮度也會顯著變暗。另外,位於白矮星的可居帶里的任何行星都離它很近,因此它們的軌道很短,很快就能運行一周,這意味着從我們的觀點來看,它們會經常從白矮星前面經過。

亞古爾說:“位於可居帶的地球大小的行星從一顆白矮星前面經過時,這顆白矮星的亮度會減弱50%,這是巨大的變化。如果是地球,它從太陽前面經過只會讓這顆恆星的亮度減弱0.01%。

這裡需要說明的一點是白矮星非常小,發出的光也很微弱,但是儘管如此,要是它們的可居帶里存在類地行星,人們也很容易發現它,即使從地球上觀察,也是如此,因此尋找這種行星不用花多少錢。”利用口徑是3英尺(1米)的地面望遠鏡,就能觀測到這種運行速度快且經常變暗的天體。

尋找白矮星太陽系

亞古爾正提議研究人員對距離地球大約325光年的2萬顆白矮星進行研究。距離地球最近的白矮星是天狼星B(Sirius B),它距離我們大約8.5光年。它的質量與我們的太陽相同,體積與地球一樣。亞古爾表示,利用1米口徑的地面望遠鏡進行32小時觀察,就能發現擁有一顆行星的白矮星。

排除掉惡劣天氣和白天等因素後,20個這種望遠鏡組成的陣列,其中幾個同時瞄準一顆白矮星,它們在大約14年間就能觀測到2萬顆這種恆星。

利用更大的專業望遠鏡也能完成相同工作。例如計劃在這個世紀的前十年快要結束時開始在智利運行的大型視場全景巡天望遠鏡,10年間能發現大約1000萬顆白矮星。

亞古爾表示,這些白矮星的可居環境至少能持續30億年。圍繞白矮星運行的類地行星不僅是尋找外星生命的重要地點,而且如果地球因為某些原因變得不再適合居住後,它們很有可能會變成人類的“救生艇”。

他說:“這也是我對該項目感興趣的原因。不過目前還存在很多疑問,例如地球到底有多麼特別?”目前人們還不清楚這種行星是否存在。亞古爾警告說:“我們不清楚在紅巨星發生膨脹後,行星發生大變動的情況有多罕見,也不清楚它們在白矮星形成後向里移動的可能性有多大。”

阿波羅網責任編輯:夏雨荷 來源:美國宇航局太空網 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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