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m22星團中的流量行星,它們是宇宙中的「孤獨者」

雖然從來不曾有人真切地看見過它們,但美國巴爾的摩空間望遠鏡科學會的科學家對銀河系中心的觀測提醒我們,這些孤獨的行星的確存在。他們感興趣的不是銀河系中心,而是那裡的一個被稱為M22的恆星星團。出人意料的是,他們在那裡找到了6顆比恆星質量小得多的星體,而且,它們周圍沒有大質量的物體。因此,這些小質量的星體必定遠離一切恆星,即成為自由流浪的孤獨行星。

這些孤獨的行星來自何方呢?一般而言,行星誕生於年輕恆星周圍濃密的氣體和塵埃雲中。如果這就是行星起源的唯一途徑,那麼,M22星團中流浪的行星一定是由於某種原因被逐出了自己的搖籃。

嫌疑最大的要數其他恆星。一顆入侵的恆星如果離一個行星系統太近,它的引力就會粗暴地把一些行星驅逐出母恆星系。計算表明,這個敏感的距離大約為最遙遠行星與母恆星距離的!倍。因此,如果有恆星靠近到冥王星與太陽距離的5倍(即300億千米)以內,它的引力就會把太陽系裡的行星驅逐出去。雖然這種親密接觸在太陽系和它的鄰居中罕有發生,但在像M22這樣的星團中,由於擁有數量眾多的恆星,恆星之間的狹路相逢則是屢見不鮮的。

為了驗證這種想法,日本東京大學的科學家專門設計了一個模擬實驗。他們模擬了一個擁有10 000顆恆星的球狀星團,這些恆星的質量為太陽質量的0.1倍~100倍,並假設每10顆恆星中有1顆恆星擁有1顆木星般大小的行星。然後,他們啟動實驗,實驗模擬的時間為40億年,即與太陽系的年齡差不多。結果發現,星團中30%的恆星都失去了自己的行星。

與此同時,美國加州理工大學的行星學家戴維·斯蒂文森也找到了一個確認孤獨行星存在的理由。他認為,年輕的行星很可能是被自己的同胞排擠出來的。在斯蒂文森看來,每個恆星系產生的不是1顆或2顆地球大小的行星,而更可能是10顆。其中大多數行星要麼被母恆星吞併,要麼因與同伴行星靠得太近而被驅趕出去。斯蒂文森說:「假如每10顆恆星中有1顆擁有行星系統,假如每一個行星系統中有10顆行星走失,那麼,在星際空間中遊盪的行星就會和恆星一樣多。」

雖然觀測證據有限,但模擬實驗使我們認識到:如果「恆星搶掠說」或者「手足相斥說」成立的話,那我們的銀河系中應該充滿了在星際空間自由漫遊的行星。它們幾乎不可能被其他恆星再次捕獲,浪跡天涯的孤獨行星將永遠在茫茫宇宙中穿梭雲遊。

即使真有那麼多的行星遊走在星際空間,但在又冷又黑的星際空間,它們上面很難有生命的痕迹。

但也有例外。就像地球一樣,這些行星的內核擁有一些放射性元素,而這些放射性元素的衰變會產生熱量。縱然這些行星的表面可能很冷,但它們內部卻可能擁有足以維持原始生命的熱量。

斯蒂文森相信,在有些特殊的星際行星上,其表面甚至有可能是溫馨的。由於它們很早就被趕出了自己的行星系統。其表面很可能有一層厚厚的氮氣。氮氣層可以防止放射性元素衰變所產生的熱量的散失,使行星表面的溫度不斷升高,這是一個非常有效的溫室效應。經過幾十億年的時間,這些行星表面的溫度完全有可能達到室溫的水平。在這樣的大氣下面,很容易形成液態的海洋。

儘管放射性元素提供的能源只有太陽對地球慷慨賜予的萬分之一,但斯蒂文森認為,這並不妨礙原始微生物設法利用這些放射性能源。他說:「銀河系中的大多數生命可能生活在幽暗的星際行星上,而不是像地球那樣陽光燦爛的星球上。說不定星際行星才是銀河系中生命最常見的所在。」


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