250億顆行星「流浪」銀河系！人類應該慶幸地球不是其中一個！

電影《流浪地球》描繪了一副人類為逃離太陽氦閃而帶著地球在太空流浪的宏大場景。藝術家的恢弘想像令人嘆為觀止，但現實中的宇宙卻更為奇幻而壯美——銀河系就有數百億顆無家可歸的流浪行星！

流浪行星在天文學上的正式名稱是星際行星，它們有的在誕生之初就被彈射出來，成為浪跡宇宙的「孤兒」，有的原本圍繞恆星公轉，但受到其它天體的引力影響，被拋出自己的行星系統。

要想找到這些在寒冷黑暗的虛空中漂泊的行星並不容易，它們本身幾乎不反射任何光線，天文望遠鏡很難無法直接觀測。當某顆流浪行星從背景恆星前經過時，它的引力場就會產生類似放大鏡的效果，使後面恆星的亮度出現細微的變化——這被稱為引力微透鏡效應。

引力微透鏡事件不但可以揭示星際行星的存在，還能告訴我們它的質量有多大——一顆典型的木星質量的流浪行星造成的透鏡效應能持續好幾天，如果質量只有地球大小，那麼它的影響在幾小時內就會結束。

也許你會問，宇宙中那麼多星星，我們又不知道流浪行星在哪，就這麼「守株待兔」啥時候才能發現它們的蹤跡呢？幸運的是，分布在世界各地的眾多天文望遠鏡每天都在自動跟蹤全天上億顆恆星，一旦發現恆星亮度出現可疑「閃爍」就會自動記錄下來，科學家再通過一系列複雜計算讓星際行星露出真容。

那麼銀河繫到底有多少顆流浪行星呢？

2011年的一項研究顯示，銀河系內木星質量的流浪行星數量是恆星的兩倍！由於銀河系至少有一千億顆恆星，因此星際行星也有數千億之多。

2017年，波蘭光學引力透鏡實驗（OGLE）的研究人員利用智利拉斯坎帕納斯天文台的1.3米口徑望遠鏡對5000萬顆恆星進行了長達6年的連續觀測，共發現了2600多起引力微透鏡事件。科學家因此推測木星大小的星際行星數量和銀河系恆星的比例應該為1：4——宇宙孤兒的人口接近250億！

流浪行星上是否有生命存在？在接近絕對零度的宇宙空間中，行星能否自己「保溫」呢？

首先我們得澄清一下，行星的熱量並非完全來自母星，所有行星內部都能產生熱量。以地球為例，誕生之初因巨大碰撞而生成的熱量至今還困鎖在地殼之下，已經緩慢釋放了幾十億年。這種自發產生的熱量非常微小，和太陽每天給予地球和光和熱相比，地球內部熱量僅占前者的1/3000。

另外，流浪行星因為不圍繞恆星公轉，受到的紫外線輻射也降至最低，因此可以保留以氫氣為主的大氣層。如果大氣層存在對流，那麼液態海洋也有可能存在。研究發現，大約5%的流浪行星在被彈射出行星系統之後還保留自己的衛星。大型衛星的潮汐作用可以增加行星地質活動，產生的熱量為生命萌發提供了更多的機會。另一方面，冰凍衛星的冰層之下也可以保留液態海洋，微生物在海底火山活躍的地區和熱泉噴口附近同樣能繁衍生息。

如果地球被迫成為一顆流浪行星，人類還能生存下去嗎？

失去太陽的庇護，地球如同一個處於嚴寒之中，體溫快速降低的病人，急需能夠保暖禦寒的衣物——足夠厚的冰層或大氣層。

行星表面的冰層可以鎖定內部熱量，但厚度必須在10公里以上。木星的兩顆衛星——木衛二和木衛三就被幾公里厚的冰層覆蓋。可惜地球並不具備類似環境，它蘊藏的水即使凍結也無法包裹整顆星球。

此外，只有氫氣為主的大氣層才能起到「毛毯」的作用，因為氫氣在極低的溫度下仍然能保持氣態，使行星地表溫度維持在冰點之上，這樣液態湖泊和海洋才有可能存在，而且這個大氣層的厚度至少得達到地球大氣層的10至100倍——以氮氣為主的地球大氣層顯然先天不足。

從這個角度來說，人類應該慶幸地球沒有成為一顆流浪行星。在大規模星際移民沒有實現之前，地球和太陽系始終是我們唯一的溫暖家園。

宇宙往事-專註科學科普｜敬請關注

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！