百光年外一顆「進擊的巨行星」,能與身邊類地行星共存

作者 | 發布日期 2019 年 11 月 07 日 9:59 | 分類 天文 , 自然科學 follow us in feedly


如果一個恆星系統中存在 1 顆比木星還要大好幾倍的巨行星,我們會認為附近無法容許類地行星生存,因為前者引力過於巨大。然而一篇新研究指出,凡事不無可能,渺小的類地行星依然有辦法在適居帶狹縫中求生,而且還孕育著生命。

科學家將眼光投向距離我們約 102 光年遠的 HR 5183 恆星系統,包含 1 顆今年甫發現、質量比太陽系木星還要高 3 倍的巨行星 HR 5183b。

一般來說,巨行星是最容易被發現的系外行星,因為它們的質量巨大,因此強大引力對母恆星造成的擾動也最明顯,科學家可以靠逕向速度法找出蛛絲馬跡。

然而 HR 5183b 有點異常,它擁有高離心率軌道,換句話說它的公轉軌道形狀屬於橢圓形而非正圓形,假如這顆恆星位於太陽系中,我們就會看到它的近日點比木星還要靠近太陽、但遠日點比海王星還要遙遠,如果在這種巨行星靠近母恆星的時機點錯過觀測,下次要再見到它可能得等百年後;也因此,天文學家明明之前已知曉 HR 5183 恆星,卻直到今年才首度發現 HR 5183b。

▲ 巨行星 HR 5183b 的軌道離心率極高。

如此猖狂的軌道也讓 HR 5183b 得到一個「進擊的行星(whiplash planet)」綽號,原因無他:相鄰行星彼此的引力會相互拉拔以取得平衡,並間接控制一顆行星的長期氣候,比如地球的「米蘭科維奇循環」就深受金星與木星引力影響;而 HR 5183b 的引力是如此巨大,照理說會導致附近類地行星變得不穩定、天氣系統被擾亂,進而減少生命存在的可能性。

然而加州大學河濱分校行星天體物理學家 Stephen Kane 領導的團隊指出事實並非如此,儘管這種巨行星存在感極強,但在恆星系統適居帶中,仍會有一條小縫隙可以讓類地行星安穩生存,甚至有機會孕育生命;和地球稍微不同的一點是,當巨行星來到最接近類地行星的位置時,後者於夜空的亮度將比金星還要亮 15 倍(金星是地球夜空中肉眼可見的最亮物體之一)。

將來我們的天文觀測技術將足夠進步,得以探測更多地球大小的系外行星。但是目前我們擁有的太空望遠鏡數量、觀測時間都很有限,必須精準評估哪些系外行星、哪些地帶值得進一步研究。

永遠不會出現只孕育了單一顆行星的恆星系統。新論文將發表在《天文期刊》(The Astronomical Journal),論文預印本可以先在《arXiv》網站上閱覽。

(圖片來源:加州大學河濱分校