尋找系外生命的線索?科學家:關鍵可能在白矮星附近!

一項最新研究表明,圍繞白矮星運行的岩石行星可能是尋找生命的最佳場所!

一直以來,白矮星是一類迷人的恆星,特別是在尋找類地行星方面。雖然它們被認為是恆星的殘餘物,意味著它們已經停止融合,但它們仍然可以發光。事實上,白矮星在停止融合元素後可以保持數十億年的穩定能量輸送。數十億年來,它們釋放出儲存的熱能,使附近的行星變暖。這意味著任何圍繞它們運行的行星上的生命都具有穩定性,而不必處理致命的耀斑或其他危險情況。

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現在一項新的研究表明,在圍繞白矮星運行的系外行星上發現這些生物信號,可能會給我們找到它們的最好機會。白矮星很小,這意味著望遠鏡在試圖研究矮星旁邊的行星時,我們不會受到太大的干擾!

但是類太陽恆星可能非常明亮,以至於很難探測到圍繞它們運行的行星。當一顆行星在它的恆星前面運行,或者說當它在我們和恆星之間運行時,開普勒和苔絲這樣的航天器就有機會探測到它們,這就凌日法。凌日法雖然還不夠完善,但它是我們發現系外行星最成功的方法。到目前為止,我們已經確認有數千顆系外行星。

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不過白矮星在探測行星方面面臨著一些問題,雖然它們沒有主星序恆星那麼大,因此也沒有主星序恆星那麼亮,但它們的小體積帶來了另一個問題。有了這麼小的母星,就更難看到繞軌道運行的行星的過境。雖然行星穿過我們和這顆小恆星之間的可能性也較小,但仍有可能發現它們。

探測白矮星周圍的事物是天文學中一個相當新的發展。最近,天文學家首次觀測到白矮星周圍的碎片盤。2015年,一組天文學家發現了至少一顆圍繞白矮星運行的正在解體的星體。2019年,另一項研究提供了圍繞白矮星運行的行星的證據。2019年的另一項研究表明,在白矮星周圍的近距離軌道上,約有1/10000的“光譜探測到的巨型行星”!2019年12月,天文學家發現一顆海王星大小的行星圍繞著白矮星運行,不過在這種情況下,白矮星正在緩慢地摧毀這顆行星。因為它似乎被一個被截斷的氣體盤所包圍。這個圓盤可能是由一顆氣體行星被其重力撕裂而形成的。

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天文學家可能會發現越來越多的行星圍繞著白矮星運行,其中一些可能會像地球一樣。白矮星周圍的岩石行星相當特別,因為它們的宿主並不比地球大小的行星大多少。

不過白矮星最終會冷卻下來。這需要很長時間,但最終它們會變成黑矮星,並且根本不釋放熱量。為了考慮到白矮星在進化過程中的不同溫度和顏色,研究人員在三種溫度下建立了光譜指南。他們寫道:“為了探索WD行星在其宿主冷卻過程中的演化,我們使用Saumon等人描述的WD光譜模型來模擬這些行星的光化學和氣候,然後通過白矮星發出的光來判斷白矮星附近的行星大氣中是否存在生命宜居的條件。”

那麼在一個類似地球的行星上真的有生命圍繞著白矮星運行嗎?

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其實在恆星變成白矮星之前,它會經歷一個紅巨星階段。在這個階段恆星失去了太多的質量,以致於它無法控制地膨脹。我們自己的太陽也會經歷這個過程,當它膨脹時,它將吞噬水星,金星,甚至地球,生命很可能經受不住這種動盪的變化。

我們知道在銀河系有很多白矮星,但它們能維持生命嗎?沒人知道。行星可以遷移,而且行星有可能在恆星從主序列向白矮星的轉變中存活下來。或者甚至有可能,一旦宿主恆星變成白矮星,行星上的生命就可能重新開始演化。畢竟,白矮星是非常穩定和長壽的。


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