http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2013-03-09
这张艺术概念图显示的是围绕一颗白矮星运行的类地行星可能的样子。最新研究称，利用太空望远镜更容易在这种行星上发现生命迹象
这张由哈勃太空望远镜拍摄的图片显示的是一颗恒星正在摆脱它的外层，这些物质在它周围形成一个茧状物。内核形成的白矮星是图片中间的一个白点
新浪科技讯 北京时间3月5日消息，据国外媒体报道，一项最新研究指出，天文学家最有可能首先在围绕垂死恒星运行的行星上发现地外生命的迹象。一项有关围绕白矮星运行的类地行星的理论研究发现，与围绕像我们的太阳一样的恒星运行的行星相比，我们更容易在围绕垂死恒星的行星的大气里发现氧气的迹象。一颗遥远行星的大气含有大量氧气，则暗示着这里有可能存在生命。这种推测是根据以下事实得出的，即如果地球上的生命全部消失了，我们的大气将会变得不再含有氧气，因为这里的氧气是通过植物生命的光合作用进行补充的。
哈佛大学史密森天体物理中心(CfA)的艾维-罗布说：“在追寻地外生命迹象的过程中，我们首先应该研究的就是白矮星。”当一颗像太阳的恒星死亡时，它会抛掉它的外层，留下一个被称之为白矮星的炙热的核。一般像地球大小的一颗白矮星会随着时间推移慢慢冷却并暗淡下来，但是它保存的热量足以温暖附近世界长达几十亿年。由于白矮星比太阳更小、更昏暗，因此一颗行星必须更靠近它，才有可能位于适合液态水存在的可居带里。这样一颗行星将会沿着一条距离主星大约100万英里(160.93万公里)的轨道每10小时围绕白矮星运行一周。一颗恒星在变成一颗白矮星之前，它会发生膨胀，变成一颗红巨星，吞噬并摧毁附近的任何行星。因此，一颗行星必须要在这颗恒星演变成一颗白矮星后进入它的可居带。研究人员表示，它有可能是由尘埃和气体残余物组成的，并从遥远的地方迁移到距离主星较近的可居带里。
以前的研究指出，白矮星表面丰富的重元素意味着它们的很大一部分是由岩石组成。据罗布教授及其同事、以色列特拉维夫大学物理学及天文学教授丹-马斯估计，对500颗距离地球最近的白矮星进行的调查可能会发现至少1颗可居行星。他们表示，发现这种行星的最好方式是搜寻凌日现象(行星从一颗恒星前面飞过时导致恒星的亮度轻微变暗)。由于白矮星的大小与地球差不多，一颗地球大小的行星如果从它前面经过，将会挡住它的大部分光线，令其亮度明显变暗。更重要的是，我们只能研究凌日行星的大气层。当白矮星的光线穿过行星周围的空气时，大气层会吸收一些恒星光。通过它留下的化学指纹，就能得知这颗行星周围的空气是否含有水蒸气，或者是生命迹象，例如氧气。
天文学家对发现氧气特别感兴趣，因为地球大气层里的氧气是通过植物生命的光合作用，不断得到补充。如果地球上的生命全部消失，我们大气里的氧气将会很快被耗尽，它们将会溶解到海洋里，或者与地表发生氧化作用。因此，一颗遥远行星的大气含有大量氧气，则暗示着这里有可能存在生命。他们希望美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜能在这些外星世界上发现这些气体，该望远镜预计将于这10年的最后阶段发射升空。罗布和马斯创造了一种合成光谱，用来复制太空望远镜在研究围绕白矮星运行的一颗可居行星时将会看到的画面。他们发现，只要经过数小时的观测，就能在围绕这种恒星运行的行星大气里发现氧气和水蒸气。
马斯说：“詹姆斯-韦伯太空望远镜为我们在不久的将来发现一颗可居行星提供了最大希望。”哈佛大学史密森天体物理中心的天文学家科特尼-德西宁和大卫-夏邦诺最近进行的研究显示，距离最近的可居行星有可能是围绕一颗红矮星(正在经历核聚变的低温、小质量恒星)运行。由于红矮星(比太阳更小、更昏暗)比白矮星更大、更明亮，它射出的光芒可能会掩盖从围绕它运行的行星大气里发出的昏暗迹象。即使是像詹姆斯-韦伯太空望远镜一样的仪器，也必须观测数百小时的凌日现象，才有希望分析此类行星的大气成分。罗布说：“尽管距离我们最近的可居行星可能围绕一颗红矮星运行，但是我们容易证明适应生命生存的距离最近的行星，可能是围绕一颗白矮星运行的行星。”（孝文）
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