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有科学家提出了10个可能支持地球型行星与生命的顶级恒星系统。
红矮星系统
压题图是一颗太阳系外的超级行星及其卫星环绕红矮星运行的想象图。银河系里有许多红矮星,以往科学家在寻找太阳型恒星系统时把它们忽略了,主要原因是它们小且暗。还有一个原因是,红矮星系统中的可居住区狭窄且靠近恒星。红矮星周围的行星到红矮星的距离比水星到太阳还要近,在这样近的距离上,行星环绕红矮星旋转,犹如月亮环绕地球,行星老是一面向着红矮星,沐浴着红矮星的光辉,另一面背着红矮星,永远照不到红矮星的光芒,这样,面向红矮星的一面的水被汽化,而另一面的水则冻结成冰。然而,最近的研究表明,如果绕红矮星作轨道运动的行星有足够厚的大气,那么行星表面上被星光照亮的一面与照不到星光的一面就可以通过热量传递将热量重新分配。银河系里有很多红矮星,所有红矮星的狭窄居住区加起来,就可能等于银河系所有太阳型恒星系统中的可居住区。
太阳系以外的行星那么多,我们怎样才能知道哪些上面可能有生命呢?为了进一步搜寻可居住的行星,有科学家在2003年提出了10个能支持地球型行星与生命的恒星系统,其中5个供天文学家收听“外星人”发射的无线电信号,5个供飞行器在空间拍摄其附近的恒星像。
供收听“外星人”发射无线电信号的5个恒星系统是:
1.猎犬座β,位于距地球26光年远的猎犬座中,是一颗太阳型恒星;
2. HD 10307,到地球距离大约42光年,是太阳的一个复制品,几乎与太阳有同样的质量、同样的温度和同样的金属含量,所不同的是它有一个伴星;
3.HD 211415,其金属含量约为太阳的一半,比太阳稍冷,比HD 10307略远一点;
4.天蝎座18,位于天蝎座内,似乎是太阳的“孪生兄弟”;
5.飞马座51,1995年10月6日在它周围发现了太阳系外的第一颗行星,该行星质量约为1.5个木星质量,到飞马座51的距离为700万千米,每4.23天绕飞马座51转一圈,虽是一颗气体巨行星,但它周围可能隐藏有石质行星。供飞行器在空间拍摄其附近的恒星像的5个恒星系统是:
6.印第安座A,它只有1/10太阳光度,位于印第安星座中,到地球的距离约为11.8光年;
7.波江座ε,它比太阳小一点,冷一点,位于10.5光年外的波江座内;
8.波江座Ο2,它是一颗橘黄色星,距离地球约16光年,年龄与太阳差不多;
9.半人马座Bа,它是一颗“三合星”(由3颗恒星组成的恒星系统),距离太阳4.35光年,是太阳最近的近邻;
10.鲸鱼座τ,虽然它的金属元素贫乏,但它的寿命很长,允许复杂的生命形式在它属下的行星上面有足够的时间进行演化。
这10个悬挂天空的顶级恒星系统,是科学家从将近19000个有居住潜力的恒星系统中筛选出来的。筛选的标准是:凡是能支持石质行星表面有液态水的恒星系统。为了缩小范围,科学家只选择了年龄在30亿年以上、质量不大于1.5个太阳质量以及金属含量不低于40%太阳含量的恒星,其中又首选类似于太阳的恒星以及表面上可能出现地球生命形态的行星。科学家之所以这样进行筛选,是因为:年龄小于30亿年的恒星过于年轻,不能发展行星和生命;质量大于1.5个太阳质量的恒星在生命出现前就可能烧毁;金属含量低于40%太阳含量的恒星在形成恒星的星云中可能没有足够的重金属构成石质行星。
除了这10个恒星系统外,银河系里还有许多红矮星。所谓“红矮星”,是矮星(即主序星,年龄到了中年的恒星)中的一种,质量很小、光度很弱的矮星就叫“红矮星”。红矮星在宇宙中数量最多,约占85%。在它们周围是否也有行星呢?这个问题为众多的天文学家所关注。以往曾经因为它们小且暗,科学家把它们忽略了。忽略它们的另一个原因是红矮星系统中的可居住区很窄,很靠近恒星,它们周围的行星到它们的距离比水星到太阳还要近,在这样近的距离上,行星环绕红矮星的运动方式叫共转,犹如月亮环绕地球。在共转运动中,行星老是一面向着红矮星,沐浴着红矮星的光辉,另一面则老是背着红矮星,永远照不到红矮星的光芒,这样,面向红矮星的一面的水被汽化,而另一面的水则冻结成冰。然而,最近的研究表明,如果绕红矮星作轨道运动的行星有足够厚的大气,那么行星表面上被星光照亮的一面与照不到星光的一面就可以通过热量传递将热量重新分配。银河系里有很多红矮星,所有红矮星的狭窄可居住区加起来,就可能等于银河系所有太阳型可恒星系统中的可居住区。
红矮星周围有行星的猜测也得到了观测的验证。2005年1月25日,天文学家宣布在一颗质量仅为太阳的1/5、光度比太阳暗50倍、距离我们28000光年的红矮星周围发现了一颗行星,估计它的质量大约为5.5个地球质量,距离主星2.5个天文单位,表面温度为-220℃,是一颗石质行星。迄今为止,在距离主星2.5个天文单位外发现一颗小的石质行星,这还是第一次。在此之前,大多数小行星都是在0.15个天文单位外发现的。而这颗行星的发现表明,行星探索者向着梦寐以求的、探测到可以支持生命的地球型行星又前进了一步。
寻找地球型行星不是天文学家的最终目的,他们的最终目的是寻找地外生命,回答“地球上的生命是不是宇宙中唯一的”这个问题,进而为人类移居外太空做好准备。这是一个宏伟的目标,任重而道远!
红矮星系统
压题图是一颗太阳系外的超级行星及其卫星环绕红矮星运行的想象图。银河系里有许多红矮星,以往科学家在寻找太阳型恒星系统时把它们忽略了,主要原因是它们小且暗。还有一个原因是,红矮星系统中的可居住区狭窄且靠近恒星。红矮星周围的行星到红矮星的距离比水星到太阳还要近,在这样近的距离上,行星环绕红矮星旋转,犹如月亮环绕地球,行星老是一面向着红矮星,沐浴着红矮星的光辉,另一面背着红矮星,永远照不到红矮星的光芒,这样,面向红矮星的一面的水被汽化,而另一面的水则冻结成冰。然而,最近的研究表明,如果绕红矮星作轨道运动的行星有足够厚的大气,那么行星表面上被星光照亮的一面与照不到星光的一面就可以通过热量传递将热量重新分配。银河系里有很多红矮星,所有红矮星的狭窄居住区加起来,就可能等于银河系所有太阳型恒星系统中的可居住区。
太阳系以外的行星那么多,我们怎样才能知道哪些上面可能有生命呢?为了进一步搜寻可居住的行星,有科学家在2003年提出了10个能支持地球型行星与生命的恒星系统,其中5个供天文学家收听“外星人”发射的无线电信号,5个供飞行器在空间拍摄其附近的恒星像。
供收听“外星人”发射无线电信号的5个恒星系统是:
1.猎犬座β,位于距地球26光年远的猎犬座中,是一颗太阳型恒星;
2. HD 10307,到地球距离大约42光年,是太阳的一个复制品,几乎与太阳有同样的质量、同样的温度和同样的金属含量,所不同的是它有一个伴星;
3.HD 211415,其金属含量约为太阳的一半,比太阳稍冷,比HD 10307略远一点;
4.天蝎座18,位于天蝎座内,似乎是太阳的“孪生兄弟”;
5.飞马座51,1995年10月6日在它周围发现了太阳系外的第一颗行星,该行星质量约为1.5个木星质量,到飞马座51的距离为700万千米,每4.23天绕飞马座51转一圈,虽是一颗气体巨行星,但它周围可能隐藏有石质行星。供飞行器在空间拍摄其附近的恒星像的5个恒星系统是:
6.印第安座A,它只有1/10太阳光度,位于印第安星座中,到地球的距离约为11.8光年;
7.波江座ε,它比太阳小一点,冷一点,位于10.5光年外的波江座内;
8.波江座Ο2,它是一颗橘黄色星,距离地球约16光年,年龄与太阳差不多;
9.半人马座Bа,它是一颗“三合星”(由3颗恒星组成的恒星系统),距离太阳4.35光年,是太阳最近的近邻;
10.鲸鱼座τ,虽然它的金属元素贫乏,但它的寿命很长,允许复杂的生命形式在它属下的行星上面有足够的时间进行演化。
这10个悬挂天空的顶级恒星系统,是科学家从将近19000个有居住潜力的恒星系统中筛选出来的。筛选的标准是:凡是能支持石质行星表面有液态水的恒星系统。为了缩小范围,科学家只选择了年龄在30亿年以上、质量不大于1.5个太阳质量以及金属含量不低于40%太阳含量的恒星,其中又首选类似于太阳的恒星以及表面上可能出现地球生命形态的行星。科学家之所以这样进行筛选,是因为:年龄小于30亿年的恒星过于年轻,不能发展行星和生命;质量大于1.5个太阳质量的恒星在生命出现前就可能烧毁;金属含量低于40%太阳含量的恒星在形成恒星的星云中可能没有足够的重金属构成石质行星。
除了这10个恒星系统外,银河系里还有许多红矮星。所谓“红矮星”,是矮星(即主序星,年龄到了中年的恒星)中的一种,质量很小、光度很弱的矮星就叫“红矮星”。红矮星在宇宙中数量最多,约占85%。在它们周围是否也有行星呢?这个问题为众多的天文学家所关注。以往曾经因为它们小且暗,科学家把它们忽略了。忽略它们的另一个原因是红矮星系统中的可居住区很窄,很靠近恒星,它们周围的行星到它们的距离比水星到太阳还要近,在这样近的距离上,行星环绕红矮星的运动方式叫共转,犹如月亮环绕地球。在共转运动中,行星老是一面向着红矮星,沐浴着红矮星的光辉,另一面则老是背着红矮星,永远照不到红矮星的光芒,这样,面向红矮星的一面的水被汽化,而另一面的水则冻结成冰。然而,最近的研究表明,如果绕红矮星作轨道运动的行星有足够厚的大气,那么行星表面上被星光照亮的一面与照不到星光的一面就可以通过热量传递将热量重新分配。银河系里有很多红矮星,所有红矮星的狭窄可居住区加起来,就可能等于银河系所有太阳型可恒星系统中的可居住区。
红矮星周围有行星的猜测也得到了观测的验证。2005年1月25日,天文学家宣布在一颗质量仅为太阳的1/5、光度比太阳暗50倍、距离我们28000光年的红矮星周围发现了一颗行星,估计它的质量大约为5.5个地球质量,距离主星2.5个天文单位,表面温度为-220℃,是一颗石质行星。迄今为止,在距离主星2.5个天文单位外发现一颗小的石质行星,这还是第一次。在此之前,大多数小行星都是在0.15个天文单位外发现的。而这颗行星的发现表明,行星探索者向着梦寐以求的、探测到可以支持生命的地球型行星又前进了一步。
寻找地球型行星不是天文学家的最终目的,他们的最终目的是寻找地外生命,回答“地球上的生命是不是宇宙中唯一的”这个问题,进而为人类移居外太空做好准备。这是一个宏伟的目标,任重而道远!