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天文新知

外星人可能離地球不遠?系外行星巴納德b可能擁有初始生命

根據美國賓州維拉諾瓦大學(Villanova University)天文物理學家Edward Guinan、Scott Engle和西班牙加泰隆尼亞太空研究所(Institute of Space Studies of. Catalonia)的Ignasi Ribas等人在美國天文學會223屆會議發表研究報告顯示:離太陽系第2近的系外行星巴納德b(Barnard b,或編號GJ 699 b),雖然它的表面溫度只有攝氏零下170度,但若該行星擁有大而熱的鐵/鎳地核,並有強力地熱活動的話,那麼巴納德b或許能存在原始生命。

藝術家筆下想像的太陽系內側行星(水金地火)和巴納德星系統(巴納德b)的比較示意圖。Image via Villanova University

地熱活動的加熱作用能維持地表下生物區的溫度保持在適合生物生存的程度,類似在南極大陸下方發現的地下湖。Guinan等人注意到表面覆蓋一層冰的木衛二(歐羅巴,Europa),表面溫度與巴納德b很類似;而木衛二受到木星對其靠近木星一側到背對木星一側的重力差異(潮汐力差異),讓衛星繞木星公轉過程受到「潮汐加熱(tidal heating)」作用,使木衛二表面冰層下方可能擁有液態海洋。

巴納德b是以Ribas為首的研究團隊在2018年11月發現的,包括Guinan和Engle在內,分析了跨越18年的觀測資料才發現這顆系外行星(請參考天文新知2018-11-15  巴納德星也發現擁有行星了!)。巴納德星本身是顆紅矮星(red dwarf),距離約6光年,位在蛇夫座方向,天文學家是因它自行運動很大(在天空當中的位置變動很大)而注意到這顆恆星的存在。在其旁發現的行星巴納德b質量約為地球的3倍,天文學家稱這種2-4倍地球質量大小的系外行星為「超級地球(super Earth)」,繞母星公轉一週約233天,和其母星的距離相當於水星到太陽的距離;但與水星被太陽曬到的白晝一面溫度高達攝氏400多度的狀況不一樣,因巴納德星是顆低溫紅矮星,所以巴納德b幾乎快跨越其母星的雪線,導致它表面溫度僅攝氏零下170度的低溫。

Guinan和Engle分析過去15年來蒐集的巴納德星等數十顆恆星的高精度光度資料,配合其他觀測者,都曾在近期被囊括進西班牙拉拉古納大學(University of La Laguna)卡納利島天文物理研究所(Institute of Astrophysics of the Canary Island)的博士生Borja Toledo-Padrón領導的團隊的全面性研究中。雖然巴納德b很暗,但未來還是可能透過非常大型的望遠鏡直接拍攝到它的身影。這樣的觀測將可透露關於該行星的大氣、表面和適居性等性質的線索。

巴納德b的發現,讓天文學家最深切的認知就是:離太陽系最近的兩個恆星系統都擁有行星。這意味著之前從克卜勒任務資料所得的研究成果是對的:星系中的行星非常普遍,數量可能高達數百億顆。此外,巴納德星的年齡接近太陽的2倍,約90億年左右,這代表宇宙中早在地球甚至太陽誕生之前的遠久時期就曾製造出地球級行星,所以應該有足夠的時間能演化出生命,甚至是智慧型生命。

找外星人嗎?在太陽系門口的幾顆行星上先探探吧!
 
資料來源:Villanova University

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