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8.6光年外的天狼星周圍有宜居行星嗎?

 火星科普 2020-04-01

天狼星是太陽系附近的恒星,距離我們大約8.6光年。通過口徑較大的天文望遠(yuǎn)鏡可以分辨出,天狼星是一個(gè)包含兩顆恒星的雙星系統(tǒng),其中天狼星A是一顆肉眼可見的主序星,而天狼星B是一顆已經(jīng)到了恒星最后階段的白矮星。

迄今為止,天文學(xué)家已經(jīng)找到了超過4000顆的系外行星,其中有些可能處在所在恒星系統(tǒng)的宜居帶中,例如,離我們最近的比鄰星b(4.2光年)就是這樣一顆潛在的宜居行星。不過,天文學(xué)家目前還未曾在天狼星雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)行星。

想要找到系外行星并非容易,因?yàn)樘煳耐h(yuǎn)鏡的口徑非常有限,難以直接分辨出遙遠(yuǎn)的系外行星。目前尋找系外行星的方法大都是依賴于間接方法,例如,凌日法、視向速度法、微引力透鏡法。

然而,通過上述間接方法來找到系外行星有一個(gè)前提,那就是需要地球、系外行星及其母恒星幾乎處在同一條直線上。只有這樣,我們才能在地球上觀測(cè)到系外行星對(duì)母恒星產(chǎn)生的影響,從而間接地確認(rèn)系外行星的存在。

根據(jù)此前的預(yù)估,平均每顆恒星擁有一顆行星。倘若天狼星A或者B的周圍存在行星,但地球沒有處在它們的公轉(zhuǎn)軌道平面附近,我們將無法觀測(cè)到它們。當(dāng)然還有一種可能,天狼星A和B的周圍根本就沒有行星,以至于我們一直沒有觀測(cè)到。

另外,根據(jù)地球的情況來推測(cè),如果天狼星B的周圍存在行星,那么,它們肯定是不宜居的。因?yàn)樘炖切荁在大約1億年前膨脹成紅巨星,隨后演化為白矮星,這一過程將會(huì)摧毀任何宜居的行星。

如果天狼星A的周圍存在行星,那么,只有與天狼星A相距大約為5.04天文單位的行星,才有可能像地球那樣表面存在液態(tài)水。因?yàn)樘炖切茿的光度是太陽的25.4,所以它的宜居帶要比地球軌道半徑更靠外側(cè)。只有這樣,行星才會(huì)接收到適當(dāng)?shù)臒崃坑糜诰S持表面的液態(tài)水。

不過,天狼星A宜居帶中可能存在的行星基本上也不可能是宜居的。天狼星B的前身恒星質(zhì)量約為太陽的5倍,光度約為太陽的420倍(質(zhì)量越大的行星,光度越高,壽命越短),這意味著它的宜居帶距其大約20.5天文單位。然而,天狼星A和天狼星B的最近距離僅為8天文單位,再加上天狼星B晚年膨脹成紅巨星之后會(huì)變得非常熱,這會(huì)導(dǎo)致天狼星A宜居帶中可能存在的行星變得過熱,而不像地球那樣宜居。

當(dāng)然,外星生命不一定只能在類似地球的星球上孕育出來。如果天狼星雙星系統(tǒng)中存在行星,那里的特殊環(huán)境或許會(huì)誕生完全不同于我們的外星生命。

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