古代恒星为地外生命探索带来希望

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  生命的长度能否超越人类已知的范畴?生命能否延续至数亿年?科学家探测到的星系越来越古老,这似乎预示着发现处于宜居带的古老行星已指日可待。研究人员表示,对研究古代生命的居住习性和发展演化而言,了解系外行星上是否有可能存在生命具有重要意义。
  2015年1月,蒂亚戈·坎潘特(英国伯明翰大学研究员,从事星震学研究)带领的团队宣布,他们发现了5颗小型岩质行星,位于一颗古老的恒星周围。这颗恒星是美国航空航天局“开普勒”寻星项目的第一项探索性成果,因而被命名为开普勒-444。
  在这项发现中,坎潘特将该恒星和小行星的年龄精确到了惊人的112亿岁。这几乎是太阳系年龄的2.5倍!但开普勒-444星系的所有行星都不适宜居住,原因在于这些小行星绕恒星的轨道半径过小。然而坎潘特认为,对探索古代宜居星球而言,这些小行星的发现是一个巨大的进步,最好的结果终将来临。


  他表示:“这项发现让人们有理由相信,尚有一些可居住行星未被人类探测到,还需要更多的时间来观测。”另外,他补充说,随着越来越多的天文观测站的出现,这一状况将会有所改观,但生命体是否能存活数亿年还纯属推测。
  坎潘特说,这里存在一个疑问:“若地外生命在如此高龄的星系中存在过,那么这些生命如今是否依然还在?或是已经灭绝?”

惊人的构造


  科学家发现,恒星开普勒-444中缺乏铁元素,但富含所谓的阿尔法元素,包括硅、碳、氮、氧。这些元素形成于宇宙第一次恒星爆炸中,古老恒星因能量耗尽而无法继续燃烧时,就会向四周释放此类元素。坎潘特解释说,正是这些元素使得该恒星的行星构造令人惊讶。科学家通常认为,水星、金星、地球等类地行星中包含大量铁元素。坎潘特表示,这项发现表明,宇宙中有可能存在主要含阿尔法元素的行星。这也意味着形成岩质行星的方式多种多样,因而此类行星在宇宙中比我们先前认为的更为常见。
  开普勒-444星系与太阳系不同。恒星开普勒-444本身比太阳稍小,而且其行星的轨道半径也极短。该星系的宜居带大约始于0.4天文单位,但其与最外围行星的距离只有0.08天文单位,这大约只是水星距太阳距离的1/5。

拓展研究


  人类已知的与开普勒-444年岁相仿的星系很少,其中之一是名为玛士撒拉的气态巨行星,发现于21世纪初。2003年初次宣布该发现时,天文学家表示,该行星约有127亿岁,是地球年龄的2倍多。2014年,天文学家宣布又发现了两颗行星,都位于115亿岁的卡普坦星系内。恒星卡普坦是以荷兰天文学家雅各布·卡普坦的名字命名的。坎潘特说,卡普坦b行星与卡普坦c行星的大小介于超大地球与迷你海王星之间。


  另一个古老星系为开普勒-10星系,大约106亿岁,但它的两颗行星依然不适宜居住。2011年发现之初,研究人员便形容那是一个“遍布高温岩石的、海王星大小的固体行星”。坎潘特表示,探测更多的类地行星需要投入更多功能强大的天文观测站。幸运的是,有两个观测站即将开始运行,美国航空航天局计划于2017年发射凌日系外行星勘测人造卫星(TESS),欧空局也将于2024年发射行星凌日与震荡( 简称PLATO)太空望远镜。坎潘特将参与欧空局的项目。
  与开普勒空间望远镜一样,PLATO太空望远镜将致力类地行星和类日恒星的探测,但这需要更加广阔的视野和更为敏感的接收器。坎潘特表示,只有二者兼备才有可能探测到更多的目标。同时,凌日系外行星勘测人造卫星也会重点探测距离地球较近的星球,让地面天文台更易追踪到这些行星。
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