距离地球86光年的天狼星系统中,有可能

天狼星是距离最球较近、在夜空中最为明亮的一颗恒星了,自古以来,人们用肉眼就很容易观测到天狼星的存在,在我国古代它被作为二十八星宿之一,由于它太过于明亮,古代很多国家和地区将其与太阳并列,认为它所发出的光线与太阳一起,会加剧地面的热量提升,因此也被冠以“热星”、“犬日”等称谓。非洲多贡人还一直流传着一个传说,那就是它们来源于天狼星中的一个行星上,这无疑增加了天狼星的神秘色彩。那么,天狼星这个恒星系统中到底有没有可能存在宜居行星呢?宜居行星的基本条件随着多年来天文观测和深空探测技术的迅速发展,人类对于太阳系内包括地外星系的探索领域也逐渐拓宽,很多距离地球较近的其它恒星系统逐渐映入了人们的眼帘,比如距离地球4.2光年的比邻星、距离地球4.3光年的半人马座南门二a星、距离地球6光年的巴纳德星、距离地球8.6光年的天狼星等等,由于距离较近,科学家们应用天文望远镜比较容易能够观测到这些恒星系统中的天体基本运行情况,其中搜索类地宜居行星也成为天文观测的其中一项重要内容,从目前的情况来看,在比邻星系统内发现了处于宜居带内的一颗岩质行星,不过后来深入观测发现比邻星现在处于超级耀斑爆发的集中期,这颗岩质行星产生生命的概率几乎没有。从地球上生命的诞生和演化过程,我们可以推测出能够保障碳基生命形成的行星条件,至少要包括以下条件:适宜的温度区间。这颗行星要确保处于恒星的宜居带内,能够有保障液态水存在的先决条件。适宜的大气条件。一方面能够保证行星表面的水分不易散失到外太空,另一方面可以为生命形成所必需的有机物质形成奠定能量输入和转化载体的基础。适宜的磁场环境。可以最大限度地阻挡来自恒星的高能粒子冲击,使恒星辐射和恒星风带电粒子可以在磁场的引导下返回宇宙空间,或者一部分疏导到行星的磁两极区域,从而为有机物的形成包括生命形式的诞生创造稳定的环境,避免有机物因高能粒子冲击而裂解或者失去活性。恒星处于稳定状态。这一点也至关重要,行星所围绕公转的恒星,最好处于稳定的主序期内,否则即使行星处于宜居带,也会因反复变化的核聚变强度造成诸多影响,因此像红巨星、白矮星这样的恒星,其系内的行星一般都无法提供生命形成或者演化的保障条件。观测行星的方法由于行星本身并不发光,所以我们很难应用肉眼或者天文望远镜,直接在已知遥远的恒星周围来寻找系外行星。在太阳系以外,科学家们通常根据行星和恒星的相对位置变化,所引发的相应光线传输、引力波动等方面的变动,来判断恒星系统内是否具有行星以及行星的运动规律。目前,天文学家在探测太阳系以外的行星时,主要运用行星凌日法、引力透镜法、视向速度法等。行星凌日法。当一颗行星运行到所围绕公转的恒星和地球之间,且基本处于一条直线时,该行星就会遮挡住一部分来恒星的光线,从而在地球上观测到这颗恒星的亮度会发生一定程度的减弱,从而判断出行星的存在。如果我们持续性对这颗恒星进行观测,通过恒星亮度的周期性变化,就可以得到行星的公转周期,继而推算出公转轨道半径。行星凌日法是目前天文观测中探索行星运用最多的一种方法,大约有90%以上的系外行星都是靠这种方法确认的。引力透镜法。按照爱因斯坦的广义相对论,大质量天体的存在会使周围时空产生弯曲,光线在经过这部分区域时会发生偏折,当从地球的角度进行观测时,如果在观测目标的直线方向上有一颗大质量天体,则会因光线的弯曲看到一个或者多个像,就像凸透镜成像实验一样。如果目标天体的质量较小,光线弯曲程度也少很多,那么在观测者角度来看当行星运行到恒星和地球之间且呈一条直线时,就会在微弱引力透镜效应下,使恒星的亮度瞬间提升。引力透镜法,一般应用在探测与地球距离比较远的恒星系统时,所采用的行星搜索方式。视向速度法。在万有引力作用下,在一个恒星系统中,如果存在行星,那么恒星和行星都将围绕着它们共有的质心作周期性运动,无论是这个质心处在恒星内部还是外部,恒星在周期性运动过程中,其与地球观测者的距离肯定会有微弱的变化,当这种变化表现在光谱上时,远离过程中就会发生光谱的红移,接近时就会发生光谱的蓝移,虽然这种变化很微弱,但是通过精密的观测仪器是完全可以发现的。只要目标恒星出现这种周期性的光谱红移和蓝移现象,则意味着可能会存在行星。不过可惜的是,通过多年的持续观测,科学家们无论通过哪种方法,都没有在天狼星系统中发现有行星存在的证据,别说宜居行星了,就连行星可能根本就不存在。天狼星系统内没有发现行星的原因分析根据科学们的观测,天狼星实际上是一个双星系统,其中主星天狼星A是一颗质量为太阳质量1.8倍、亮度是太阳23倍的蓝矮星,表面温度比太阳要高出很多,可以达到1万摄氏度。伴星天狼星B是一颗质量与太阳相当、体积为地球大小的白矮星。两颗恒星围绕着共同的质心运动,其转动周期约为50年。从这个双星系统的运动特征以及两颗恒星的主要特点,我们可以看到其不利于形成行星的主要因素有:一是行星轨道的不稳定性。根据天狼双星的运动轨道,其偏心率为0.59左右,表明两颗恒星的距离变化频率和幅度非常明显。如果系统内存在恒星的话,其运行轨道也必须拥有和它们一致的偏心率,显然这种程度的偏心率对于行星来说是极其不稳定的,可以等同于一个小型的三体系统,在这种情况下,行星极容易被吸进恒星内或者被甩出系统之外。二是与恒星的距离不稳定。如果有围绕双星系统运行的行星,那么在两颗恒星距离不断变化、自身运行轨道的不确定性等因素的影响之下,行星与恒星的距离变化也会非常剧烈,不能保障行星一直处于宜居带之内,因此该系统内不可能存在宜居行星。三是历史因素的影响。天狼星B现在是一颗白矮星,以现有质量推算,说明它之前经历过红巨星的爆发阶段,那时候的质量应该是现在的5倍左右。所以,即使在1亿年之前这个恒星系统内存在过行星,也会在天狼星B处于红巨星时被烤焦,然后在红巨星坍缩时被反弹释放出的大量物质吹跑。基于以上条件,天狼星双星系统中存在行星的可能性非常小,因此也谈不上宜居行星了,这也是为什么这么多年来科学家们始终没有在系统中发现行星的原因。


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