在一顆恆星的宜居帶中可容納多少顆行星呢？

在過去20年里，天文學家確定了太陽系外近3400顆行星的存在，其中大多是NASA的開普勒太空望遠鏡發現的。而很多這些系外行星位於它們恆星的宜居帶之中——這個區域的溫度適宜，使得行星的表面上可維持液態水的存在。在我們的地球上，水是生命的必需；生物體幾乎遍布有液態水的地方，甚至是在地下幾公里。那麼，在一顆恆星的宜居帶中能容納多少顆行星呢？

來自加拿大理論天體物理學研究所的行星科學家Christa Van Laerhoven著手調查了一顆恆星的宜居帶中可能會容納多少顆行星。在查閱了先前的工作之後，Van Laerhoven發現這個問題還沒有一個明確的答案。

開普勒的觀測結果告訴我們，行星系統能比我們太陽系的更緊密。因此，對於行星能夠緊密排列的極限這個問題還是很有意義的。

Van Laerhoven和她的同事把目光集中在K型和M型恆星，也被稱為紅矮星。這些恆星個頭小、溫度低，質量一般是太陽的五分之一。紅矮星構成了宇宙中70％的恆星，並且開普勒太空望遠鏡發現，至少有一半的紅矮星擁有一半至四倍地球質量的岩石行星。

紅矮行星是尋找外星生命的潛在關鍵地方，不僅僅是因為宇宙有這麼多的紅矮星，而且還因為它們那令人難以置信的壽命。不像將在幾十億年內死亡的太陽，紅矮星將需要萬億年的時間才能耗盡的燃料，這大大超過宇宙長達138億年的歲月。如此之長的壽命可以給予紅矮星周圍的行星足夠多的時間來孕育出生命。

因為溫度較低，紅矮星的宜居帶位於比較靠近這些恆星的地方，通常是要比水星更接近太陽的距離。這種緊密性使得紅矮星能吸引科學家來尋找宜居的世界，因為在這些宜居帶中的行星會更頻繁地穿過它們地恆星前面，造成一種凌日現象，使得它們比較遠距離的行星更容易被發現。

紅矮星很可能擁有孕育出外星生命的行星

對於這項新的研究，天文學家進行了計算機模擬，其中涉及一顆質量約太陽一半的紅矮星，它的周圍環繞著一些與地球有著相同質量的岩石行星（運行在圓形軌道上）。在這些模擬的每個系統中，最內側行星持續在軌道上運轉了高達100億圈。位於這顆紅矮星宜居帶內邊緣的行星，只需要五分之一的地球年就能完成公轉一周。

行星之間相互施加的引力影響，限制了可以擠進一個區域的行星數量。天文學家通過計算髮現，在一顆紅矮星的宜居帶內，最多只能容納不到6顆地球大小的行星，即最多可包含5顆行星。

Van Laerhoven表示，如果人們生活在這樣一個系統的最內部行星上，那它最近的鄰居會看起來比我們的月亮小6.7倍。

當然，目前還不能確定這種緊密排列的系統是否可能在宇宙中自發形成。

在行星成型盤中，可能沒有足夠的質量來生產如此緊湊的行星系統。開普勒任務向我們展示了非常緊密行星系統的存在，但還遠未達到在宜居帶內能容納五個地球的水平。

即便如此，發現較小的行星（岩石行星相對於氣態巨行星要小很多）仍是很具有挑戰性的，而且我們肯定還未看遍宇宙能創造的所有種類的行星系統。

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