哎哟喂,这宇宙啊,真是处处有惊喜!最近科学家又发现一件挺有意思的事儿,说那些恒星走到生命尽头,把自己烧成一颗白矮星之后,周围竟然还能存在“宜居带”!你敢信?
这项新的研究,是西班牙和英国的科学家们搞出来的,论文发在了还没正式出版的 arXiv 上,新闻也在 phys.org 上做了报道。他们通过详细的计算和模型分析表明,白矮星周围确实可以存在一个温度适宜的区域,液态水有可能存在于行星表面——这不就是咱们常说的“宜居带”嘛!
你可能会觉得奇怪,恒星都烧成灰了,就剩个小小的、暗淡的白矮星,它还能有啥热量来维持宜居带呢? 这就得说说白矮星的特性了。 白矮星其实是恒星“寿终正寝”后的核心,它不再发生核聚变反应,主要靠散发剩余的热量发光发热。 虽然刚形成的白矮星温度很高,但随着时间推移,它会逐渐冷却下来。 而这项研究的关键点在于,白矮星周围的宜居带非常非常近!
有多近呢? 这么说吧,如果一颗行星要围绕一颗像我们太阳这样的恒星才能处于宜居带,那它的轨道距离大概就是我们地球到太阳的距离。 但是,围绕白矮星的宜居带,那距离近得就好比——地球到月球的距离! 甚至更近! 想想看,这得多近啊!
之所以会这样,道理也很简单。 白矮星本身发光发热就很弱,想要让行星表面温度合适,就得离它非常近才行。 这就好比冬天烤火,火炉子火力小,你不得把手伸到跟前才能感觉到暖和吗?
那这事儿有啥意义呢? 意义大了去了! 要知道,我们一直在宇宙中寻找外星生命,而“宜居带”一直是科学家们重点关注的区域。 如果白矮星周围真的存在宜居带,并且有行星恰好在那里,那这颗行星上就有可能存在液态水,甚至存在生命!
更让人兴奋的是,研究人员指出,观测白矮星周围行星的大气层,可能比观测绕着正常恒星转的行星更容易! 这是为啥呢? 因为白矮星的光芒非常暗淡,当行星从白矮星前面经过时(也就是发生“凌星”现象时),行星大气层会吸收一部分白矮星的光线。由于白矮星本身的光不强,行星大气层吸收的光线信号就显得相对更明显,更容易被我们捕捉到。 这就好比你在一个昏暗的房间里看一个彩色的玻璃片,玻璃片的颜色会更加突出。
科学家们甚至模拟了在白矮星TOI-1266 B周围的行星上探测生物特征的可能性。他们发现,像水、氧气、臭氧和甲烷这样的生物指示性气体,在这种情况下更容易被詹姆斯·韦伯空间望远镜这样的设备探测到。 简直是为我们寻找外星生命开辟了一条新的“高速公路”!
当然,这事儿也有一些需要考虑的地方。 首先,白矮星的前身是红巨星,当恒星变成红巨星的时候,体积会膨胀得很大,很可能会吞噬掉原本轨道比较近的行星。所以,如果白矮星周围真的存在宜居带行星,那这颗行星要么是在恒星变成白矮星之后才形成的(这有点不可思议),要么就是原本轨道很远,后来又迁移到了靠近白矮星的宜居带。
另外,白矮星的宜居带并不是永远存在的。 随着白矮星不断冷却,它的宜居带会逐渐向内移动,最终消失。 所以,即使存在这样的行星,它能维持宜居环境的时间也是有限的。 这就好像我们抓住了一个稍纵即逝的机会去观察它们。
不过,即便有这些挑战,这项研究依然非常令人兴奋。 它告诉我们,宇宙的奇妙程度远超我们的想象,生命的潜力可能比我们认为的更广泛。 以后我们寻找外星生命的时候,除了盯着那些像太阳一样的恒星,还得关注一下这些看似已经“熄灭”的白矮星。 说不定,下一个重大发现就在那里等着我们呢! 宇宙啊,你可真是个宝藏!
参考文献:
Juliette Becker et al, The Fate of Oceans on First-Generation Planets Orbiting White Dwarfs, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2412.12056
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