天文太空

外星生命「當紅」之地

小而冷的恆星或許是孕育生命的好地方

撰文/阿爾珀特(Mark Alpert)
翻譯/李沃龍

天文太空

外星生命「當紅」之地

小而冷的恆星或許是孕育生命的好地方

撰文/阿爾珀特(Mark Alpert)
翻譯/李沃龍

在紅矮星葛利斯876附近,發現一顆約為地球兩倍大的岩石固態行星(上圖為假想圖。)


漫畫迷都知道,超人的誕生地氪星(Krypton)環繞著一顆紅色恆星而轉。現在,科學家認為超人的傳奇故事似乎道出了真相的核心:在我們的星系中尋找生命的最佳地點,很可能就在那些繞行著紅矮星的行星上。紅矮星是一種體積小,但是數量繁多的恆星。


今年6月,天文學家宣稱已找到了現實生活裡的氪星,那是距離太陽約15光年處,環繞著葛利斯876這顆紅矮星的一顆行星。雖然研究人員早已確認有另外兩顆同樣環繞著葛利斯876的行星,這第三個天體的發現卻因為它極類似地球,而成為頭條新聞。幾乎所有在我們太陽系外所發現的行星,都是相當於木星或海王星大小的氣態巨行星。相較之下,這個新發現的世界更像是個約為地球兩倍大小的岩石固態星體。


紅矮星又稱為M矮星,質量不及太陽質量之半,也比太陽黯淡上百倍。科學家早已懷疑生命很可能存在於這類黯淡恆星的附近,因為「金髮帶」(在恆星周遭既不太熱,又不太冷而有利於液態水存在的區域)在M矮星旁只能延展不超過4000萬公里,小於太陽到水星的距離。在如此靠近的地方,行星會被潮汐力鎖住:有一面會永遠面對其所繞行的恆星,另一面則為永遠的黑夜。研究人員從前認為這樣的行星,會因為其永夜面的嚴寒冰凍而喪失大氣。不過電腦模擬的結果卻顯示出,只要大氣中含有適量的二氧化碳,即可將足夠的熱量傳佈到永夜面,而避免氣體凍結。


M矮星無疑是銀河系中數量最多的恆星,數目比類似太陽的G恆星多出10倍以上,所以它們能庇護適於生命成長的環境這件事,激起了研究人員爭相投入尋找外星智慧計畫(SETI)。位在美國加州山景城的尋找外星智慧計畫研究院,在7月舉辦了一場研討會,會中科學家們彼此詰辯生命是否會在M矮星的行星上出現。加州大學柏克萊分校的巴斯利(Gibor Basri)表示:「沒有任何人發現適合生物居住的明顯事證。」一個眾所關注的重點是由於M矮星常會爆發閃焰,產生的帶電粒子狂潮會剝除鄰近行星的大氣。但是,假如行星具有磁場,將會使得粒子偏離大氣。即使是一個被潮汐力鎖住而緩慢轉動的M矮星行星(它繞行恆星一周才自旋一次),只要行星內部保持熔融狀態,便足以產生夠大的磁場。


很不幸的,在葛利斯876附近那個新發現的行星,距離該恆星僅僅300萬公里,所以它的表面對於我們所認知的生命而言,仍然太熱了。但因為在銀河系中M矮星的數量驚人(估計約有3000億個),所以仍是尋找外星智慧計畫調查者的主要目標,該計畫目前正在北加州建造艾倫望遠鏡陣列(Allen Telescope Array)以便掃描星系,尋找電波訊號。除了驚人的數量之外,M矮星比起G恆星,還具備另一個可能成為智慧生命存在場所的優勢:由於它們在耗盡氫燃料前,都能持續發光,也不會變得更亮,因而提供了一個穩定而能長期孕育生命的行星環境。10億年後,強烈的太陽輻射將使得地球不再適合居住。但是,星系裡的M矮星仍舊將穩定燃燒,持續照耀千百億年,時間長得足以讓超人罹患思鄉病。


【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2005年第46期12月號】