恆星爆炸殘骸或成生命存在宜居行星

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2012-8-27 12:24 上傳

位於天龍座的貓眼星雲是恆星爆發後留下的壯觀殘餘，天文學家近期的研究表明這種天體周圍可能是適合生命生存的宜居環境
　　新浪科技訊香港時間8月27日消息，據國外媒體報導，當恆星的生命接近終結，它會在一場劇烈的爆發中成為一個小體積高密度的殘留天體，這就是我們平常所說的白矮星。儘管這是恆星垂死的產物，但是它們的光芒卻正好可以用來維持生命的生存。如果這一看法正確，那麼宇宙中的宜居行星數量就要比我們原先設想的要多得多。
　　現有的很多行星搜尋任務都將注意力集中於在類太陽恆星周圍搜尋岩石行星，它們的目標是尋找和地球的情況相近的姊妹星球。而與此相反，在這方面白矮星的周圍則並不被人們所看好。它們是質量和太陽相近的恆星在接近生命終點時留下的產物。首先這些恆星會膨脹成為紅巨星，隨後在一陣劇烈的爆炸中恆星將其外層氣體殼拋射出去，只留下一個緻密，闇弱的內核，大小僅比地球稍大一些。
　　不過，先前的研究已經証明這樣的恆星殘存體依舊可以維持一個宜居帶，所謂宜居帶也就是在恆星周圍液態水可以存在的區域。這樣的宜居帶在白矮星周圍可以持續存在超過80億年。考慮到我們的太陽系壽命僅有45億年，一個位於白矮星周圍宜居帶的行星應當可以擁有足夠的時間來發展出生命。
　　而現在，一項新的研究顯示，如果有一顆運行於宜居帶中的類地系外岩石行星，其接收的光照將足以使其維持光合作用。尤其關鍵的是，研究顯示這樣的一顆行星將不會遭受到嚴重的紫外線輻射，這樣的輻射對於生命而言將是致命的。
　　英國開放大學的盧卡‧福薩提(Luca Fossati)和她和同事們首先假設這顆假想中的行星擁有一個類似地球的大氣層。通過模擬白矮星施加的光照條件，研究小組計算出了抵達這顆行星地表的光照條件。隨後他們將這些光線的波段數據和DNA吸收的波段進行對比，尤其注意那些會損害DNA物質的波段，比如紫外線。
　　研究結果顯示這顆假想中的行星所受到的紫外線輻射量僅為地球的1.65倍，對此福薩提表示：“從天體生物學角度而言，這樣的輻射量相當溫和。”而對於在光合作用中占據關鍵地位的光學波段，研究小組發現這顆星球所具有的條件幾乎和地球相同。
　　福薩提還指出，那些圍繞紅矮星運行的系外行星同樣也被作為搜尋外星生命的候選天體，一方面原因是紅矮星較小，溫度較低，在銀河系中非常普遍。然而這些恆星會發生非常劇烈的活動，包括耀斑和遠比太陽更加劇烈的星風爆發。相比之下白矮星沒有這麼“暴烈”，因此可以為生命提供相對更加安穩的環境。英國萊切斯特大學的傑‧法利赫(Jay Farihi)表示：“研究小組對於白矮星周圍宜居行星的研究對於打破對此類恆星系統的偏見是一種極好的做法。”
　　但是問題依舊存在，那就是一顆地球大小的行星是如何會出現在距離白矮星合適的距離範圍內的。在我們太陽系中，在大約50億年內太陽就會膨脹為一顆紅巨星，很多天文學家認為屆時巨大的太陽甚至將會吞噬包括地球在內的一切周圍天體，隨後它才會演變為一顆白矮星。
　　儘管在此之前科學家們已經在白矮星周圍發現過行星殘骸的跡象，但是迄今還尚未發現完好無損的行星案例；福薩提表示：“這是最不確定的一點，因為我們還無法確定是否可以存在躲過浩劫的此類行星。”
　　尋找藍色玻璃球
　　星光還可以告訴我們遠比這更多的有關係外行星的信息。一項最新技術顯示，通過對反射自系外行星星光的分析，我們可以清晰的識別出這顆星球上的雲，海洋和大陸，就像早期我們所看到的“藍色地球”。
　　日本首都大學東京的河原創和東京大學的藤井由香使用圍繞地球運行的“大地”衛星對地球反射太陽光的日變化情況進行了研究。隨後這個兩人小組製作了一顆擁有差異性表面的系外類地行星的反照變化二維地圖。這份地圖可以和來自真實系外行星的數據進行比對，從而讓科學家們得以找出其可能具備的地表形態特徵。
　　河原創表示，最初一顆近距離的岩石行星看上去可能只是一個“暗淡藍點”，他說：“但是隨著長時間對其持續觀測，我們的方法將可以得到一個更像是一顆‘藍色玻璃球’的圖像。”
　　藤井由香表示，這種方法還可以通過觀察光譜中的“紅邊”現象來瞭解那些遙遠的系外行星表面是否生長有植物。所謂“紅邊”是指在光譜的紅光波段出現的明顯強度峰值，這和地表植物對不同波段光線的反照率差異有關。
　　儘管目前的天文望遠鏡設備甚至還無法區分出淹沒在恆星強光中的闇弱行星，但是未來即將進行的一些項目，如掩星臭氧天文台(Occulting Ozone Observatory)等，這些新型設備投入使用之後，這些觀測技術便將可以發揮其作用。(晨風)
來源香港新浪科技

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