正如每个漫画迷都知道的那样,超人出生在氪星,该星球围绕一颗红星运行。科学家们现在了解到,超人传说可能包含一丝真理:在我们银河系中寻找生命的最好地方可能是在围绕被称为红矮星的小型但常见的恒星运行的行星上。
去年六月,天文学家报告说,他们发现了氪星的真实对应物,一颗围绕红矮星格利泽876运行的行星,距离我们的太阳约15光年。尽管研究人员此前已经确定了另外两颗围绕格利泽876运行的行星,但第三颗行星的发现成为了头条新闻,因为它非常像地球。迄今为止,在太阳系外发现的几乎所有行星都是大小与木星或海王星相当的气态巨行星。相比之下,新发现的世界很可能是一个岩石天体,只有地球的两倍大。
红矮星,也称为M矮星,质量不到太阳的一半,亮度是太阳的数百倍。科学家们长期以来怀疑生命是否能在如此微弱的恒星附近产生,因为“宜居带”——恒星周围既不太热也不太冷,液态水可以存在的区域——距离M矮星不会超过约4000万公里,小于太阳与水星之间的距离。在如此近的距离内,行星可能会被潮汐锁定:一面始终面对恒星,而另一面则背对恒星。研究人员此前曾假设,由于寒冷的夜晚一侧会结冰,行星不可避免地会失去其大气层,但计算机模型表明,含有适量二氧化碳的大气层会将足够的热量散布到夜晚一侧以防止结冰。
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M矮星是银河系中数量最多的恒星,比类太阳G型恒星多出十倍以上,因此它们可能孕育宜居世界的前景激发了参与地外文明搜寻(SETI)的研究人员的兴趣。七月,位于加利福尼亚州山景城的SETI研究所举办了一次研讨会,科学家们在会上辩论了生命是否可能在M矮星行星上出现。“没有人发现任何阻碍宜居性的因素,”加州大学伯克利分校的吉博尔·巴斯里说。一个担忧是,由于M矮星经常产生耀斑,由此产生的带电粒子洪流可能会剥离任何附近行星的大气层。然而,如果行星有磁场,它将使粒子偏离大气层。即使是潮汐锁定的M矮星行星的缓慢自转——每绕恒星公转一次自转一次——也足以产生磁场,只要行星内部的一部分保持熔融状态。
不幸的是,在格利泽876附近发现的新行星距离恒星只有三百万公里,因此其表面对于我们所知的生命来说太热了。但是,银河系中M矮星的数量之多——估计有3000亿颗——使其成为SETI研究人员的主要目标,他们目前正在北加利福尼亚州建造艾伦望远镜阵列,以扫描银河系中的无线电信号。除了数量众多之外,M矮星作为智能生命可能存在的地点,相对于G型恒星还具有另一个优势:由于它们在耗尽氢燃料之前发光的时间更长,并且不会随着年龄的增长而变亮,因此它们为孕育生命的行星提供了更稳定的长期环境。从现在起十亿年后,增强的太阳辐射将使地球不适宜居住,但银河系的M矮星将稳定燃烧数千亿年。这足以让超人想家了。