目前,随着深空观测的发展,人类已经找到并确认了4093颗的系外行星(目前还有4727颗系外行星候选者)。随着越来越多的系外行星被发现,人类对这些系外行星的关注也越来越多,同时也在思考一个问题:这些系外行星是否真的会有生命的存在。根据天体物理学家的观测,在半人马座比邻星附近可能有一个具有潜在可居住性的行星,但对于半人马座阿尔法星,天体物理学家还有许多未解决的问题。在美国宇航局资助了佐治亚理工学院(GIT)的一项研究之后,他们发现在双星系统中,其中一个恒星的可居住性会优于另一个恒星。
在宇宙中,很少有像太阳系一样有多个行星系统的恒星,但像半人马座阿尔法星这样的双星系统却是很普遍的。它由半人马座阿尔法A和半人马座阿尔法B组成,阿尔法A是比太阳还大的G型黄色恒星,而阿尔法B是一个离太阳较近的K型橙色恒星。2012年时,天文学家误以为找到了一个围绕半人马座阿尔法B运行的系外行星,但2015年的数据显示,这个系外行星并不存在。虽然2013年时可能发生过行星过境,但因为距离过近,也并不具备存在生命的条件。
为了研究半人马座阿尔法星周围到底有没有可居住的行星,天文学家用地球模型创建了一个双星系统。这个模型包含了地球的倾斜度是如何随着火星倾斜度的变化而变化,尽管倾斜度相差不大,分别为23.4°和25.19°。但是相对于地球倾斜度较稳定而言,火星倾斜度的大幅度变化导致了气候的剧烈改变。地球倾斜度的改变会引发地球的冰川期和冰川间期,但它在41000年的时间里,倾斜度从22.1°扩大到24.5°,这个改变的过程是相当缓慢的,所以所有生命形式都有足够的时间来适应它带来的改变。而火星的倾斜度可以在200万年内完成一次从10°到60°:当火星倾斜度为10°时,火星两极的大气遇冷凝结,水蒸气、二氧化碳在固化后使冰膨胀;当火星倾斜度为60°时,赤道周围会有冰带的出现,防止温度过高,在夏季的正午,其地表温度可以高达35℃。
如果没有月球的引力作用,那么地球和水星、金星等行星之间的相互引力会使地球的倾斜度改变60°,这会让地球有着和火星相似的气候环境,并对大气层造成损失。
在这个模型之中,A是代表半人马座阿尔法A的轨道行星,B代表处于可居住带的类地球行星——半人马座阿尔法星B。但数据结果显示,A的表现优于B,这也就是说半人马座阿尔法B可能不具有可居住性。半人马座阿尔法A和阿尔法B在轨道运行时的距离,就像是天王星与太阳之间的距离,非常相近。阿尔法A运行的轨道是高度椭圆轨道,这也就导致它在运行时会接近阿尔法B,并对它产生重力干扰,使得阿尔法B具有很大的倾斜度变化。
而且来自月球的引力也无法对系外地球的行星产生好的影响。系外行星本身倾斜度的变化使得气候具有不稳定性,而气候的周期由轨道延伸程度所决定,和地球每十万年经历一次冰川期不同,它们可能需要更长的时间,比如说100万年一次,并可以持续很久。在宇宙中,像太阳系这样拥有多个行星系统的单星很少见,但双星系统的数量大概占据了一半。研究人员发现,近乎九成的类地球系外行星拥有和地球相似的倾斜度(23.4°)。而在双星系统中,由于恒星之间的距离比较远,所以第二个恒星受到的地球影响比较少,倾斜度的变化也是小的,这反而更有利于植物适应倾斜度的变化。
但半人马座阿尔法星的情况与这不同,所以,对于那些为了寻找生命的任务(突破摄星计划)来说,这可能是一个坏消息。但庆幸的是,该研究显示那些有着正确轨道力学的行星,可能真的会有生命的存在。行星轨道和自转需要在双星轨道周边进行旋动,研究人员在其他具有恒星质量的双星系统周围也做了模拟测试,发现双星系统还是有存在生命的可能性。虽然研究人员已经可以确认半人马座阿尔法星及比邻星,都没有生命存在的可能性,但是在宇宙中,还有一半恒星可能会存在生命,这是一件令人兴奋的事情。在未来,人类还需要很长的时间来寻找外星生命。
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