根据科学家的观测在太阳系附近81.5光年内有40%的恒星都处于双星系统中。随着科学家发现的双星系统越来越多才发现它们在宇宙之中是如此普遍而我们的太阳似乎反而孤单得有点特立独行谁叫木星“不争气”呢。

 

我们从未真正见识过双星系统是一个怎样的世界但知道一些基础属性和我们也没什么不同的。它们也有自己的恒星系控制着一片宇宙区域还能有自己的行星。

 

 

图片说明开普勒 47c 假想图

 

2012年以色列特拉维夫大学的天文学家团队利用开普勒太空望远镜发现了双星系统开普勒47的两颗行星——开普勒 47b和开普勒 47c。

 

令人惊讶的是行星开普勒 47c被认为处于宜居带。据观测它的表面温度约为-28摄氏度虽然比地球冷但对于地球生物来说还可以接受。而且据推测它的大气里很有可能有少量的水蒸气。这让天文学家纷纷好奇它的表面是否可以孕育生命系外生命是否可以在双星系统中出现

 

 

对于开普勒 47c本身来说孕育生命是不太可能的了因为它是一颗气体巨星。据观测它的直径是地球的4.62倍质量为23倍。不过这不意味着其他围绕双星系统公转的行星就不能孕育生命。毕竟最重要的条件之一——温度已经符合了那么生命出现的最基本条件也就满足了。

 

但是里雅斯特天文台的研究员Paul Sutter对于双星系统孕育生命还是持怀疑态度的。

 

首先值得担心的就是引力作用。

 

 

万有引力是我们最熟悉的一种力也是四大基本作用力中最早接触的一种。只要你上过高中物理课就能计算出两个物体之间的万有引力有多大。如果学过基本的天文学知识那么计算行星围绕一颗恒星的轨道也没什么问题。可是当我们在这个体系中再加入一颗恒星问题就复杂了。两颗恒星是会相对运动的它们位置的变化就会导致体系质心不断改变。

 

在这种情况下这颗行星就会受到波动而且波动的方式将很难把握很有可能会搞得时而离两颗恒星极为遥远天气变得极寒时而距离某颗恒星过近酷热难当。鉴于目前开普勒 47c还算是处于宜居带我们暂且忽略这个问题。但是这不代表问题就解决了。

 

 

这个双星系统不可能只包含两颗恒星和一颗行星就算没有其他行星但也少不了会有一些小天体的存在。在两颗恒星的引力波动下这些小天体也会到处乱窜。我们提到过即使是木星和土星的引力作用就会让许多小天体从太阳系外侧进入到太阳系内侧增加撞击地球的可能。很难想象如果是双星系统这样的碰撞会多么频繁。

 

因此如果一个双星系统想要孕育生命一定要满足引力场相对稳定这个条件。想要满足这个条件只有两种情况

 

其中一颗恒星拥有足够的巨大优势能够完全支配另一颗恒星

要么是两颗恒星能够完美地产生相等的引力效应让它们看起来像是一颗恒星。根据新墨西哥州的研究员琼尼·克拉克的计算两颗恒星的距离大约要在0.1个天文单位之内才可以。

 

以开普勒 47系统为例情况就属于第二种。首先两颗恒星的距离足够近只有1750万公里只有不到0.12个天文单位还不足水星轨道的一半。因此只要距离足够远它们的引力可以看成是一体的。显然开普勒 47c就处在这样的位置上几乎和地球轨道差不多。由于两颗恒星都比太阳小所以它们两个加一起也无法提供太阳的热量和引力让开普勒 47c变成了一颗宜居带行星。

 

另外Paul Sutter也讨论了另一种情况那就是行星只围绕其中一颗恒星作稳定公转的可能性。但是新的问题又会产生了这颗行星可能绝大部分时间都处于白昼黑夜非常短。对于地球生物来说没有黑夜的生活是难以想象的日落而息的生活不复存在睡觉的时间可能靠随机选择。

 

你可能会说地球的生物适应地球的时间双星系统的生命可能偏偏就适应没有黑夜的生活呢

 

 

没错但是这种情况下带来的问题绝不仅仅是光照那么简单。光照带来的不仅仅是明亮的可见光还有紫外线、恒星风等辐射。对于地球生物来说至少夜晚还有喘息的机会。我很好奇系外生命能承受双倍辐射的伤害吗因此第一种情况下存在生命的可能性实在是不高只能寄希望于另一颗恒星非常非常遥远以至于几乎可以忽略不计。

 

在讨论了这两种情况后Paul Sutter指出虽然有了开普勒 47c的例子但可以看出它存在于宜居带纯属偶然。如果我们把赌注压在这种偶然事件上去寻找双星系统的系外生命实在是非常困难的。

 

最后他也客观地指出在这样不稳定、无规律性和强辐射的环境下我们很难想象有复杂的生命可以演化出来。不过从另一方面来讲大自然从来都不会受到人类的想象力所限。因此系外究竟有怎样的生命谁又能说得准呢