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新研究發(fā)現(xiàn):動蕩不安的脈沖星也有機會攜帶“可居住”的行星

一項新的研究發(fā)現(xiàn),盡管是常發(fā)射致命伽馬射線和 X 射線的脈沖星,其所攜帶的行星系統(tǒng)理論上也可以支持生命存活。雖然,這些行星的地表環(huán)境可能類似于地球深海。

當(dāng)一顆巨大恒星到了生命末期發(fā)生超新星爆炸后,可能會留下一個稱為中子星的致密核心物質(zhì),那有多致密呢?《Space.com》報導(dǎo)解釋,一個典型中子星的質(zhì)量介于太陽質(zhì)量的 1.35~2.1 倍,但它卻縮成一顆比倫敦直徑還要小的球體,其上一立方體糖塊大小的物質(zhì)可重達(dá) 1 億噸。

而以極端條件聞名的脈沖星(Pulsar)屬于一種高速自轉(zhuǎn)的中子星,每秒達(dá)數(shù)千轉(zhuǎn),直徑落在 10~30 公里,他們具有巨大磁場、會周期性爆發(fā)大量 X 射線與其他高能粒子而“消滅”軌道上的行星。它們就像燈塔一樣閃爍不停,各種輻射可能以一明一滅的方式傳到地球,有如眨眼。

銀河系中估計有 10 億顆中子星,其中約 20 萬顆是脈沖星,天文學(xué)家已經(jīng)研究了超過 3,000 顆脈沖星,但到目前為止也只確認(rèn)發(fā)現(xiàn)了 5 顆脈沖星,現(xiàn)在有天文學(xué)家第一次試圖計算中子星是否也可以有行星適居帶,以和其他恒星系統(tǒng)競爭(比如紅矮星)。研究對象是位于處女座的“PSR B1257+12”脈沖星,距離地球約 2,300 光年。

▲ 藝術(shù)家筆下的 PSR B1257+12 脈沖星行星系統(tǒng)想像圖。(Source:By NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC) (http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA08042) [Public domain], via Wikimedia Commons)

荷蘭萊登大學(xué)天文學(xué)家 Alessandro Patruno 和英國劍橋大學(xué)天文學(xué)家 Mihkel Kama 計算出周圍的行星適居帶相當(dāng)于地球到太陽的距離,但有兩大前提,第一個是這些行星必須是超級地球,質(zhì)量為地球的 1~10 倍,才有足夠強大的引力場幫助星球維持長達(dá) 10 億年的大氣不逸散;若太小,這些行星會在幾千年內(nèi)失去所有大氣。

“PSR B1257+12”脈沖星已知攜帶了 3 顆行星:“PSR B1257+12 A”、“PSR B1257+12 B”和“PSR B1257+12 C”,現(xiàn)在團隊利用錢卓拉 X 射線天文臺(一顆 X 射線天文衛(wèi)星)觀察,確定其中兩顆質(zhì)量為地球 4~5 倍的超級地球“可能適合居住”。(另外一顆質(zhì)量地球質(zhì)量的五十分之一)

第二個條件是為了保護(hù)地表免受高能輻射轟炸,這些脈沖星行星(Pulsar planet)大氣的厚度必須比地球厚百萬倍才行;而這樣的大氣條件可能會使其行星表面類似于地球深海:其巨大氣壓與馬里亞納海溝(注)的水壓差不多,甚至更高。

不過 Alessandro Patruno 指出,地球最深海仍有生命可抵御超高水壓活得很好,所以脈沖星行星表面肯定也會存在某種形式的生活,這兩個超級地球的溫度可能允許其表面存在液態(tài)水,雖然科學(xué)家還不知道它們是否擁有合適的大氣。這項研究發(fā)布在《 天文和天體物理學(xué)》期刊。

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