北京時(shí)間 7 月 28 日消息，如果我們?cè)趪@白矮星運(yùn)行的行星上發(fā)現(xiàn)生命，那么生命一定是在恒星度過了紅巨星階段、變成恒星殘骸白矮星之后才出現(xiàn)的。
為什么這么說呢？因?yàn)楹阈菑募t巨星過渡到白矮星階段時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)大恒星風(fēng)會(huì)對(duì)生物造成巨大傷害。我們的太陽，終有一天也會(huì)迎來這一時(shí)刻。太陽，大約將在 50 億年后膨脹為紅巨星，最終變成一顆地球大小的致密白矮星。
我們一直在猜測，生命是否可以在這一恒星演化階段中幸存，但最新研究所得出的結(jié)論是：生命幾乎不可能在這個(gè)階段幸存下來。
眾所周知，地球受到磁層的保護(hù)。磁層的磁場線可以轉(zhuǎn)移有害粒子，進(jìn)而阻止大氣層損耗。你可能會(huì)認(rèn)為，在遙遠(yuǎn)的未來，對(duì)于那些有磁層保護(hù)的行星（例如，火星則沒有磁層保護(hù)），磁層也可以減少大氣層的損耗。但實(shí)際情況是，演化中的恒星產(chǎn)生的恒星風(fēng)，要比當(dāng)下太陽的恒星風(fēng)強(qiáng)烈許多。
研究的作者模擬了來自不同質(zhì)量范圍的 11 顆不同類型恒星的恒星風(fēng)。他們發(fā)現(xiàn)：
“模擬結(jié)果顯示，在巨星分支演化過程中的某個(gè)時(shí)刻，外木星類似天體將恰好達(dá)到維持磁層頂?shù)年I值。但是，在整個(gè)巨星分支演化階段，天體需要更強(qiáng)大的磁場才能維持住任何磁層頂。對(duì)于地球和任何潛在的宜居行星，此前磁層帶來的任何保護(hù)都將消失。這種保護(hù)的消失，再加上軌道膨脹和不同的恒星光度，這一切都說明，在恒星演化的巨星分支階段，生命的存續(xù)將受到挑戰(zhàn)?！?/p>
那么，生命是否可以在巨型氣態(tài)行星的衛(wèi)星的冰殼下面躲過一劫呢？可能性也不大。一個(gè)能維持液態(tài)水的宜居帶將從距離太陽約 1.5 億公里處向外移動(dòng)到 60 億公里處，甚至超越了海王星的軌道。在這個(gè)階段，行星可以遷移，但宜居帶向外移動(dòng)的速度要比行星的更快，這可能是一個(gè)致命威脅。因此，以白矮星為中心的生命，需要從頭開始進(jìn)化。
該示意圖展示了太陽（左）噴射出的物質(zhì)和地球（右）磁層之間的相互作用。但太陽演化為一顆紅巨星時(shí)，地球可能會(huì)被太陽的大氣層吞噬。又因?yàn)榇藭r(shí)太陽的恒星風(fēng)是如此地不穩(wěn)定，巨大外行星的磁層即便更強(qiáng)大，也會(huì)被剝離。
因此，在這一個(gè)恒星演化階段，宜居帶的向外遷移和磁層的難以維持，將導(dǎo)致任何環(huán)境寸草不生。研究模型還表明，在強(qiáng)大的恒星風(fēng)和幸存行星的軌道不斷擴(kuò)大的雙重作用下，磁層會(huì)隨著時(shí)間的流逝，先縮小再擴(kuò)大。所以，在紅巨星變成白矮星的整個(gè)過程中，只有比木星磁場還強(qiáng) 100 倍的磁場，才能維持一個(gè)穩(wěn)定的磁層。
那接下來呢？白矮星不會(huì)產(chǎn)生恒星風(fēng)，所以，威脅消失了。我們?cè)诎装侵車l(fā)現(xiàn)的任何生命，毫無疑問，都是在白矮星階段發(fā)展起來的。如果真的存在這樣的生命，我們或許可以在未來的太空探索任務(wù)中，檢測到它們的生物標(biāo)記。要知道，白矮星不過地球一般大小，而當(dāng)一顆行星凌白矮星時(shí)，行星會(huì)產(chǎn)生巨大的陰影，似乎能夠成為透射光譜的理想目標(biāo)，即我們可以在恒星光芒穿過行星大氣層時(shí)，分析行星的大氣層成分。
我們知道的大多數(shù)系外行星都圍繞主序星運(yùn)行。但我們也已知約有 100 顆繞紅巨星運(yùn)行的系外行星，以及我們還發(fā)現(xiàn)了至少四顆繞白矮星運(yùn)行的系外行星。這些行星是恒星演化的幸存者，因此可用作跟蹤其所在恒星系壽命的基準(zhǔn)，其中有兩顆白矮星行星十分接近其恒星系的宜居帶，也就是說在這樣的軌道中可能存在一顆地球大小的行星。
這些例子表明，巨行星可以非常地接近宜居帶。白矮星的宜居帶離該恒星十分近，因?yàn)楦栠@類恒星相比，白矮星發(fā)出的光芒更少。但白矮星又是十分穩(wěn)定的恒星，因?yàn)樗鼈儧]有恒星風(fēng)。一顆停留在白矮星宜居帶范圍內(nèi)的行星可以在那里安穩(wěn)度過十億年，只要條件合適，生命將有足夠的時(shí)間去進(jìn)化。
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