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新研究发现:动荡不安的脉冲星也有机会携带“可居住”的行星

一项新的研究发现,尽管是常发射致命伽马射线和 X 射线的脉冲星,其所携带的行星系统理论上也可以支持生命存活。虽然,这些行星的地表环境可能类似于地球深海。

当一颗巨大恒星到了生命末期发生超新星爆炸后,可能会留下一个称为中子星的致密核心物质,那有多致密呢?《Space.com》报导解释,一个典型中子星的质量介于太阳质量的 1.35~2.1 倍,但它却缩成一颗比伦敦直径还要小的球体,其上一立方体糖块大小的物质可重达 1 亿吨。

而以极端条件闻名的脉冲星(Pulsar)属于一种高速自转的中子星,每秒达数千转,直径落在 10~30 公里,他们具有巨大磁场、会周期性爆发大量 X 射线与其他高能粒子而“消灭”轨道上的行星。它们就像灯塔一样闪烁不停,各种辐射可能以一明一灭的方式传到地球,有如眨眼。

银河系中估计有 10 亿颗中子星,其中约 20 万颗是脉冲星,天文学家已经研究了超过 3,000 颗脉冲星,但到目前为止也只确认发现了 5 颗脉冲星,现在有天文学家第一次试图计算中子星是否也可以有行星适居带,以和其他恒星系统竞争(比如红矮星)。研究对象是位于处女座的“PSR B1257+12”脉冲星,距离地球约 2,300 光年。

▲ 艺术家笔下的 PSR B1257+12 脉冲星行星系统想像图。(Source:By NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC) (http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA08042) [Public domain], via Wikimedia Commons)

荷兰莱登大学天文学家 Alessandro Patruno 和英国剑桥大学天文学家 Mihkel Kama 计算出周围的行星适居带相当于地球到太阳的距离,但有两大前提,第一个是这些行星必须是超级地球,质量为地球的 1~10 倍,才有足够强大的引力场帮助星球维持长达 10 亿年的大气不逸散;若太小,这些行星会在几千年内失去所有大气。

“PSR B1257+12”脉冲星已知携带了 3 颗行星:“PSR B1257+12 A”、“PSR B1257+12 B”和“PSR B1257+12 C”,现在团队利用钱卓拉 X 射线天文台(一颗 X 射线天文卫星)观察,确定其中两颗质量为地球 4~5 倍的超级地球“可能适合居住”。(另外一颗质量地球质量的五十分之一)

第二个条件是为了保护地表免受高能辐射轰炸,这些脉冲星行星(Pulsar planet)大气的厚度必须比地球厚百万倍才行;而这样的大气条件可能会使其行星表面类似于地球深海:其巨大气压与马里亚纳海沟(注)的水压差不多,甚至更高。

不过 Alessandro Patruno 指出,地球最深海仍有生命可抵御超高水压活得很好,所以脉冲星行星表面肯定也会存在某种形式的生活,这两个超级地球的温度可能允许其表面存在液态水,虽然科学家还不知道它们是否拥有合适的大气。这项研究发布在《 天文和天体物理学》期刊。

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