最近,電視劇《三體》的熱播,再次引起了大家對(duì)地外生命的好奇。想要尋找地外生命,首先要找到系外行星。因此,每一次有依據(jù)的系外行星被發(fā)現(xiàn),都會(huì)引起廣泛的關(guān)注。
最近,來(lái)自德國(guó)馬克斯·普朗克天文研究所的天文學(xué)家Diana Kossakowski領(lǐng)導(dǎo)著她的團(tuán)隊(duì),發(fā)現(xiàn)了一顆非常有趣的系外行星。這顆行星被命名為Wolf 1069b,其質(zhì)量是地球的1.36倍,這意味著它和地球的體型應(yīng)該是很接近的。
盡管人類目前已經(jīng)確認(rèn)發(fā)現(xiàn)了超過(guò)5200顆系外行星,但其中絕大部分的質(zhì)量都大于地球,只有不到1.5%的行星質(zhì)量小于地球的2倍,因此這種質(zhì)量和地球相當(dāng)?shù)南低庑行蔷陀绕湟俗⒛?。再考慮到這些行星需要和宿主恒星保持不遠(yuǎn)不近的距離,從而將自己置身在宜居帶內(nèi),這樣的行星就更少了,目前只被發(fā)現(xiàn)了十幾顆。
令人興奮的是,Wolf 1069b就位于這樣的宜居帶內(nèi)。據(jù)觀測(cè),它的公轉(zhuǎn)周期只有15.6天,通過(guò)計(jì)算可以發(fā)現(xiàn),它和宿主恒星之間的距離僅有日地距離的1/15左右。雖然這個(gè)距離好像非常近,但它的宿主恒星Wolf 1069屬于一顆紅矮星,不論是體積還是溫度都遠(yuǎn)低于太陽(yáng)。因此,它周圍的宜居帶要遠(yuǎn)比太陽(yáng)更近(圖二)。
研究表明,Wolf 1069b從宿主恒星處接受的輻射相當(dāng)于地球從太陽(yáng)處獲得能量的65%左右。這么算下來(lái),它的表面溫度應(yīng)該是-23℃左右。不過(guò),行星表面的溫度不僅取決于獲得的輻射量,還和許多因素有關(guān),比如大氣層。
上面推測(cè)的-23℃,是在它的表面像水星一樣沒(méi)有大氣層的情況下。如果沒(méi)有大氣層,就算表面溫度宜居,也無(wú)法讓生命存活。如果它有一個(gè)大氣層,并且這個(gè)大氣層相對(duì)濃厚,那就可以更好地保存熱量和表面的水分,從而為生命的出現(xiàn)創(chuàng)造條件。
紅矮星周圍的行星還要面臨一個(gè)問(wèn)題,那就是潮汐鎖定。由于紅矮星溫度太低,行星必須像Wolf 1069b這樣距離它非常近才能獲得足夠的溫度。但如果太近了,則可能在宿主恒星引力的作用下,導(dǎo)致永遠(yuǎn)只有一面朝向恒星,另一面永遠(yuǎn)看不到恒星,就像我們頭頂?shù)脑虑蛞粯印?/p>
這樣的結(jié)果是:朝向宿主恒星的那一面會(huì)獲得非常高的溫度,另一面反而極度寒冷,二者都不宜居。在這種情況下,只有晨昏線周圍的狹窄區(qū)域內(nèi),有可能保持相對(duì)合適的溫度。不過(guò)根據(jù)目前的模擬結(jié)果來(lái)看,Wolf 1069b只有永遠(yuǎn)朝向恒星的那一面溫度比較適宜(如圖四所示,紅色圈范圍內(nèi)被認(rèn)為有可能存在液態(tài)水)。
盡管它距離地球只有31光年,已經(jīng)非常近了,但天文學(xué)家目前獲得的信息大概就只有這些了。由于它的軌道不在宿主恒星和地球之間,我們也無(wú)法通過(guò)光譜對(duì)它的大氣進(jìn)行分析。人類只有找到更先進(jìn)的辦法,才能更了解它的表面環(huán)境。