研究顯示小質量恆星周圍行星或無法孕育生命

新浪科技訊 北京時間12月20日消息，據物理學家組織網站報導，宇宙中數量最多的恆星都具有較小的質量，而那些圍繞這些小質量恆星運行的行星則是搜尋地外生命的主要目的地之一。然而近日一項由美國華盛頓大學的一位天文學研究生領導的工作卻顯示，由於其形成階段經歷的高溫環境，這些行星可能早就失去了容納生命生存的基本條件。

低質量恆星，或者稱作M型恆星，是指那些質量小於太陽，同時光度也較小，因此它們周圍的宜居帶範圍到恆星本身之間的距離也會相應更近一些。所謂宜居帶是指恆星周圍距離適中，從而能夠讓液態水得以在地表存在的區域範圍。

相 比更遠的行星，那些距離恆星更近的行星體更容易被天文學家們發現。天文學家們會通過恆星亮度上出現的輕微下降信號來識別恆星周圍行星的存在，這種亮度變化 是當行星從恆星面前通過時遮擋恆星的部分光線而導致的；另外天文學家們也會通過徑向速度的方法來探測系外行星，方法是觀察由於行星引力的作用造成的恆星晃 動。

然而根據近日這篇發表在《天體生物學》雜誌上的文章，美國華盛頓大學博士研究生羅德裏格·盧格(Rodrigo Luger)和合作者，該校助理教授洛裏·巴內斯(Rory Barnes)通過計算機模擬發現，這些在近距離上圍繞小質量恆星運行的系外行星很有可能早在它們形成的階段便已經失去了所有的水分和大氣。

盧格表示：“所有恆星都形成於星際氣體雲團的塌縮，其在收縮過程中會以光的形式釋放能量。但由於這些恆星的質量較小，因此相應的引力也較小，M型恆星整個塌縮的過程耗時相比大質量恆星要長得多——往往持續數億年之久。”

他：“圍繞這些恆星運行的行星可以在1000萬年內形成，因此當這些行星形成之際，位於近旁的恆星仍然處於極度高溫階段。這對於宜居帶而言並非好消息，因為這些行星的表面也會被加熱到很高的溫度，甚至超過1000攝氏度。當這種情況發生時，這些年輕行星表面初生的原始海洋將完全沸騰蒸發殆盡，大氣也將完全消散。”

除此之外，對於這些行星來另外一件壞消息是M型恆星會釋放大量的X射線與紫外線輻射，這會將行星大氣加熱到數千攝氏度的高溫狀態，從而造成行星大氣快速膨脹，氣體大量逃離行星併進入星際空間。

盧格指出：“因此，M型恆星周圍的很多行星可能在這一階段的早期便會失去它所有的水氣成分，這將大大降低它們生宜居環境條件的幾率。”

不 過盧格和巴內斯在論文中也指出，這一現象有一個副作用，那就是來自恆星強烈的紫外輻射會打斷水分子鏈條，使其分解為氫原子和氧原子。質量較輕的氫原子會更 容易地逃逸出去，而質量較重的氧原子則可能會留下來。當然對於生命而言，和地球上一樣，存在氧氣無疑是一件好事，但如果氧氣含量過高對於生命的起源則會起 到負面的反作用。

巴內斯表示：“羅德裏格的工作證明類似這樣的長期失控溫室效應將可能導致形成一個極度富氧的大氣——其密度可能超過金星大氣的10倍，並且成分几乎完全由氧氣組成。而由於在我們對系外行星的搜尋工作中，探測系外行星大氣中氧氣的信號是一項重要指標。因此類似這樣非生物成因的富氧大氣將會對未來的搜尋工作帶來干擾。”

盧 格將他們的這項研究工作稱作“地球海市盛樓”，意思是看上去像地球那樣似乎可能擁有生命，擁有水，但實際上情況完全不是那樣。他：“由於這些行星大氣中 積累的高濃度氧氣成分，從遠處觀察它們時可能會感覺它們與地球很像，但如果你仔細觀察就會發現這完全只是‘海市盛樓’，那裏根本就沒有水。”(晨風)