死亡恒星支持生命？

■ 劉遠

科學家一直致力于探索奇異的新世界，試圖找到潛在的外星生命和發(fā)現(xiàn)地外文明發(fā)出的信號。在探索可能被忽略掉的那些新的恒星——行星系統(tǒng)方面，科學家的思路正變得越來越有創(chuàng)造力，甚至有一點異想天開了。

比如走向死亡的恒星——白矮星，看似風馬牛不相及的它也成為了科學家在尋找外星生命時關(guān)注對象之一。類似太陽的恒星會消耗掉自己全部的氫燃料，最終膨脹成一顆暴烈的紅巨星，留下一個“小小的發(fā)光寶石”。這個質(zhì)量和太陽一般大、個頭卻小得與地球（太陽的體積是地球的1 300 000倍）差不多的“發(fā)光寶石”就是白矮星。大約40億年～50億年后，我們的太陽也會變成一顆白矮星。

美國華盛頓大學的埃里克·阿格爾最近指出，在研究太陽系外的行星時，不應該對白矮星不屑一顧。如果條件合適，小小的白矮星也可能為自己可居住地帶提供足夠熱量來支持生命存在。所謂可居住地帶，是指環(huán)繞恒星的一圈區(qū)域，這一區(qū)域中行星表面存在液態(tài)水，因而也就可能存在生命。

迄今為止，針對太陽系外行星系統(tǒng)的研究大多集中于類似太陽的恒星，在這樣的恒星—行星系統(tǒng)中，這些太陽系外的行星都很大，或者很靠近它們的宿主恒星（也叫母恒星），因此這些行星相對容易被探測到。另一方面，由于個頭小，再加之不被認為包含可以支持生命的行星系統(tǒng)，白矮星在很大程度上被漠視了。

雖然白矮星看起來很平和，實際上它們卻是一些非常暴烈的恒星死亡過程的產(chǎn)物。首先要指出的是，這里的非常暴烈并不是指可以和超新星爆發(fā)的威力相比，實際上，成為白矮星的恒星個頭相對太小，因而無法點燃超新星。但是，當類似太陽的恒星進入紅巨星階段時，其表面會大大膨脹，最終包裹附近的任何行星。

例如，我們的太陽據(jù)預計會在40億年～50億年后死亡時膨脹超過地球軌道。腫起來的太陽最終會填滿地球天空，如果到那時地球上還居住著生命的話，他們肯定會驚嘆如此輝煌壯麗的景象——不過，到那時地球已經(jīng)被烤成面包干了。

科學家還預計，隨著太陽暴烈地甩掉自己的外層，巨大的質(zhì)量將被猛拋進太空，導致剩下的行星旋轉(zhuǎn)著奔向更深的太空，遠離死亡的太陽。這就是白矮星常常很孤獨的主要原因。白矮星能存活幾十億年，其周圍卻無任何行星系統(tǒng)存在的跡象——行星要么是丟失了，要么是被毀滅了，要么是被驅(qū)趕到離恒星很遠很遠的地方了。

可是，當恒星死亡過程平靜下來之后，會不會在白矮星附近形成行星系統(tǒng)，或者白矮星會不會從另一個恒星—行星系統(tǒng)偷盜一顆經(jīng)過它的行星？阿格爾認為，這二種可能性都存在，不過，這樣的行星軌道要進入白矮星周圍可居住地帶的話，這種類似地球的行星（簡稱類地行星）就需要非常近距離地環(huán)繞白矮星。

根據(jù)阿格爾的計算結(jié)果，可居住地帶距離白矮星應該是0.005個～0.02個天文單位（1個天文單位約149 597 870.70千米，差不多是地球和太陽之間的平均距離），這是地球距離太陽的1/500～1/200。因此，這種假想中的類地行星將被白矮星的引力鎖定：行星的一個半面永遠是白天（被白矮星的光芒照亮），另一個半面則永遠是夜晚。

“可居住的行星環(huán)繞白矮星”這個理念有著明顯的漏洞，但同時也有相當?shù)恼f服力。事實上，白矮星可以存在幾十億乃至上百億時間，甚至它們的壽命長得可以跟宇宙的年齡相比。此外，白矮星數(shù)量也很多——所有恒星中大約5%是白矮星。2009年1月的一項研究表明，僅在距離太陽最近的100個恒星系統(tǒng)中就有8顆白矮星。科學家還發(fā)現(xiàn)，許多白矮星都有塵埃盤，這有可能是行星形成過程的跡象。

盡管對白矮星—行星系統(tǒng)背后物理學原理的研究至今還很少，但只需看看白矮星的數(shù)量，就有統(tǒng)計學意義上的理由來推測可能有一些行星在白矮星的可居住地帶內(nèi)環(huán)繞母恒星——白矮星運行。

阿格爾建議，對太陽系外行星的探索范圍應該擴大，包括搜尋環(huán)繞白矮星的世界。由于白矮星密度很大，個頭卻很小，所以從地球上看去，當環(huán)繞白矮星的行星伴侶從前方經(jīng)過白矮星時，來自白矮星的星光可能被完全遮擋。因此，一旦找到會眨眼的白矮星，就可能是一個激動人心的大發(fā)現(xiàn)。

另一個需要考量的問題是，由于白矮星是長壽命的恒星殘骸，它們就可能為外星生命提供穩(wěn)定而長期的能源。假如真是這樣，就不僅可能培育出生命，而且可能演化出外星文明，考慮到白矮星可以和宇宙相比的壽命，這樣的文明就可能存在數(shù)十億年時間，而無需擔憂自己的母恒星隨時可能滅亡。

白矮星并非像我們的太陽那樣由核聚變來維持，但由于它們的密度很大，所以它們由量子壓力支撐，緩慢地輻射來自原來恒星的熱量。盡管白矮星最終會輻射掉剩余的絕大多數(shù)熱量，導致可居住地帶萎縮，假想中白矮星附近的外星古文明卻可能在此之前早就已研發(fā)出逃身另一顆恒星附近的技術(shù)。

當然，談論外星古文明比談論假想中的白矮星—行星系統(tǒng)的推測性更大，因而顯得更不靠譜，但這至少是一個很有趣的思路。事實上，科學有時候真的很需要這樣的前瞻性來開闊思路。