科學家篩選出45顆最可能孕育生命的系外行星

IT之家 3 月 29 日消息，在新電影《挽救計劃》中，人類派遣一艘星際飛船前往另一個恒星系統(tǒng) —— 鯨魚座 τ 星，孤注一擲地試圖拯救地球，抵御外星威脅。最終人們發(fā)現(xiàn)，拯救地球的關鍵，是一顆圍繞該恒星運轉(zhuǎn)的星球上演化出的一種微生物。

那么，鯨魚座 τ 星系中真的存在外星生命的概率有多大？人類已發(fā)現(xiàn)數(shù)千顆系外行星，科研人員又該如何確定搜尋生命的目標星球？

IT之家注意到，一項發(fā)表于《皇家天文學會月報》的最新研究，試圖解答這些問題。該論文的研究團隊篩選出了 45 顆最有可能孕育生命的已知系外行星，同時梳理了天文學家可用于發(fā)現(xiàn)更多宜居行星的觀測技術。

天文學家尋找系外行星最常用的是凌日法：當行星從恒星前方經(jīng)過時，觀測恒星亮度的變暗幅度。行星體積越大，恒星的亮度衰減就越明顯。另一種主流探測方式是測量宿主恒星的“晃動現(xiàn)象”。康奈爾大學天體物理學家、該研究第一作者莉薩 · 卡爾滕內(nèi)格爾解釋道：行星會對恒星產(chǎn)生引力拉扯，就像用力拽著牽引繩的小狗。行星距離恒星越近、恒星體積越小，這種晃動就越容易被觀測到。

迄今為止，科學家已發(fā)現(xiàn)超過 6000 顆系外行星，但其中絕大多數(shù)星球大概率毫無生命跡象。它們大多是所謂的熱木星 —— 體型龐大的氣態(tài)行星，運行軌道距離宿主恒星極近。

人類之所以發(fā)現(xiàn)了大量熱木星，并非意味著這類行星在宇宙中更常見，只是因為它們更容易被探測到。而科學界普遍認為，這類行星幾乎不可能孕育生命。該新研究提出：科研人員若將觀測目標鎖定更小、溫度更低的恒星，會更容易發(fā)現(xiàn)其周圍的巖石宜居行星。

一顆行星若被列為生命候選星球，需要滿足兩個核心條件：擁有巖石地表，且運行軌道處于宜居帶范圍內(nèi) —— 這個軌道距離能夠讓行星表面留存液態(tài)水。

有趣的是，自 2021 年小說版《挽救計劃》出版后，科學家已證實：鯨魚座 τ 星系其實并不存在位于宜居帶內(nèi)的行星。卡爾滕內(nèi)格爾打趣說，這對人類而言是好事，畢竟吞噬恒星的外星病原體不可能在那里演化誕生。

倘若人類真的建造星際飛船去搜尋外星生命，該駛向何方？卡爾滕內(nèi)格爾的團隊給出了幾個絕佳候選目標。

第一個是特拉比斯特-1 恒星系統(tǒng)。這顆小型紅矮星發(fā)現(xiàn)于 1999 年，宜居帶內(nèi)至少擁有七顆巖石行星，如今也是詹姆斯 · 韋伯太空望遠鏡的重點觀測區(qū)域。

研究中還提到了一顆知名度較低的恒星：TOI-715。這顆紅矮星周圍環(huán)繞著一顆質(zhì)量為地球三倍的超級地球 TOI-715 b，它恰好完美處于恒星的宜居帶中。不過該星系距離地球 139 光年，即便對未來的星際飛船而言，也路途遙遠。

而離我們更近的是比鄰星。它與地球僅相距 4.25 光年，在宇宙尺度上近在咫尺，其星系內(nèi)同樣有一顆位于宜居帶的類地行星。

除了 45 顆處于標準宜居帶的行星外，卡爾滕內(nèi)格爾及其團隊還找出了 24 顆處于宜居臨界區(qū)間的星球。“我們稱它們?yōu)椤吘壭行恰彼硎荆斑@些星球最具研究價值。”它們的軌道或許無法穩(wěn)定留存液態(tài)水，但這并不代表絕對沒有生命存在。就像《挽救計劃》里友善的外星角色洛基，他所居住的星球本就沒有液態(tài)水。和洛基的母星一樣，這些邊緣行星或許孕育出了無需依賴水就能生存的生命形態(tài)。

在卡爾滕內(nèi)格爾看來，地外生命探索需要跳出固有思維。我們固然要聚焦最有可能孕育生命的星球，但如果搜尋范圍過于狹隘，就可能錯過驚天發(fā)現(xiàn)。她建議科學界借鑒《挽救計劃》的內(nèi)核：“創(chuàng)造力與想象力，本就是科學研究的基石。”

參考資料：

• https://academic.oup.com/mnras/article/547/3/stag028/8526432?login=false#557602910