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  位于天龙座的猫眼星云是恒星爆发后留下的壮观残余,天文学家近期的研究表明这种天体周围可能是适合生命生存的宜居环境

  北京时间8月21日消息,据国外媒体报道,当恒星的生命接近终结,它会在一场剧烈的爆发中成为一个小体积高密度的残留天体,这就是我们平常所说的白矮星。尽管这是恒星垂死的产物,但是它们的光芒却正好可以用来维持生命的生存。如果这一看法正确,那么宇宙中的宜居行星数量就要比我们原先设想的要多得多。

  现有的很多行星搜寻任务都将注意力集中于在类太阳恒星周围搜寻岩石行星,它们的目标是寻找和地球的情况相近的姊妹星球。而与此相反,在这方面白矮星的周围则并不被人们所看好。它们是质量和太阳相近的恒星在接近生命终点时留下的产物。首先这些恒星会膨胀成为红巨星,随后在一阵剧烈的爆炸中恒星将其外层气体壳抛射出去,只留下一个致密,暗弱的内核,大小仅比地球稍大一些。

  不过,先前的研究已经证明这样的恒星残存体依旧可以维持一个宜居带,所谓宜居带也就是在恒星周围液态水可以存在的区域。这样的宜居带在白矮星周围可以持续存在超过80亿年。考虑到我们的太阳系寿命仅有45亿年,一个位于白矮星周围宜居带的行星应当可以拥有足够的时间来发展出生命。

  而现在,一项新的研究显示,如果有一颗运行于宜居带中的类地系外岩石行星,其接收的光照将足以使其维持光合作用。尤其关键的是,研究显示这样的一颗行星将不会遭受到严重的紫外线辐射,这样的辐射对于生命而言将是致命的。

  英国开放大学的卢卡·福萨提(Luca Fossati)和她和同事们首先假设这颗假想中的行星拥有一个类似地球的大气层。通过模拟白矮星施加的光照条件,研究小组计算出了抵达这颗行星地表的光照条件。随后他们将这些光线的波段数据和DNA吸收的波段进行对比,尤其注意那些会损害DNA物质的波段,比如紫外线。

  研究结果显示这颗假想中的行星所受到的紫外线辐射量仅为地球的1.65倍,对此福萨提表示:“从天体生物学角度而言,这样的辐射量相当温和。”而对于在光合作用中占据关键地位的光学波段,研究小组发现这颗星球所具有的条件几乎和地球相同。

  福萨提还指出,那些围绕红矮星运行的系外行星同样也被作为搜寻外星生命的候选天体,一方面原因是红矮星较小,温度较低,在银河系中非常普遍。然而这些恒星会发生非常剧烈的活动,包括耀斑和远比太阳更加剧烈的星风爆发。相比之下白矮星没有这么“暴烈”,因此可以为生命提供相对更加安稳的环境。英国莱切斯特大学的杰·法利赫(Jay Farihi)表示:“研究小组对于白矮星周围宜居行星的研究对于打破对此类恒星系统的偏见是一种极好的做法。”

  但是问题依旧存在,那就是一颗地球大小的行星是如何会出现在距离白矮星合适的距离范围内的。在我们太阳系中,在大约50亿年内太阳就会膨胀为一颗红巨星,很多天文学家认为届时巨大的太阳甚至将会吞噬包括地球在内的一切周围天体,随后它才会演变为一颗白矮星。

  尽管在此之前科学家们已经在白矮星周围发现过行星残骸的迹象,但是迄今还尚未发现完好无损的行星案例;福萨提表示:“这是最不确定的一点,因为我们还无法确定是否可以存在躲过浩劫的此类行星。”

  寻找蓝色玻璃球

  星光还可以告诉我们远比这更多的有关系外行星的信息。一项最新技术显示,通过对反射自系外行星星光的分析,我们可以清晰的识别出这颗星球上的云,海洋和大陆,就像早期我们所看到的“蓝色地球”。

  日本首都大学东京的河原創和东京大学的藤井由香使用围绕地球运行的“大地”卫星对地球反射太阳光的日变化情况进行了研究。随后这个两人小组制作了一颗拥有差异性表面的系外类地行星的反照变化二维地图。这份地图可以和来自真实系外行星的数据进行比对,从而让科学家们得以找出其可能具备的地表形态特征。

  河原創表示,最初一颗近距离的岩石行星看上去可能只是一个“暗淡蓝点”,他说:“但是随着长时间对其持续观测,我们的方法将可以得到一个更像是一颗‘蓝色玻璃球’的图像。”

  藤井由香表示,这种方法还可以通过观察光谱中的“红边”现象来了解那些遥远的系外行星表面是否生长有植物。所谓“红边”是指在光谱的红光波段出现的明显强度峰值,这和地表植物对不同波段光线的反照率差异有关。

  尽管目前的天文望远镜设备甚至还无法区分出淹没在恒星强光中的暗弱行星,但是未来即将进行的一些项目,如掩星臭氧天文台(Occulting Ozone Observatory)等,这些新型设备投入使用之后,这些观测技术便将可以发挥其作用。(晨风)