恒星死亡后的生活？围绕白矮星运行的行星上如何产生生命

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白矮星的大小与围绕它们运行的任何潜在宜居行星大致相同。（图片来源：美国国家航空航天局和欧空局）

据美国太空网（Keith Cooper）：一颗发光的蓝色恒星漂浮在太空中，旁边是一颗表观大小相同的类地行星。

行星可以在恒星死亡后幸存下来，并有能力维持生命——现在天文学家将开始寻找它们。

恒星不可能永远存在，包括太阳。大约50亿年后，地球上的恒星将开始耗尽其核心通过核聚变产生能量的氢气供应。然后，太阳的核心将开始收缩，提高温度，使其外壳中的氢能够引发聚变反应，当太阳和其他类似恒星达到这一阶段时，聚变反应将导致它们膨胀成红巨星。

红巨星相对于附近的任何行星来说都是个坏消息。在我们的太阳系中，膨胀的太阳会吞噬水星、金星，可能还有地球。

更远的行星会更好。距离恒星的距离是地球距离太阳距离的五到六倍的世界将被膨胀的恒星加热，融化它们的冰，形成表面海洋，并可能形成生命。在我们的太阳系中，木星的冰卫星，如木卫二和木卫三，将处于这样的最佳位置。

但这是一件好事。离得太近，它们的水就会蒸发掉。太远了，世界将保持冰冻。从本质上讲，金发姑娘的宜居区将从一颗正在膨胀的恒星中移出，一颗行星或冰冷的月亮必须居住在这个区域才能有机会形成液态水。

这颗红巨星将继续进化。最终，所有的聚变反应都将停止，恒星膨胀的外层将被排出，只留下恒星紧凑的核心，即白矮星。

白矮星生来就很热，发光很亮，但它们也很小，大约有地球那么大。它们的体积小意味着它们总共不会散发太多热量。一颗围绕其中一个奇异物体运行的行星需要距离白矮星约93万英里（150万公里），大约是地球到太阳距离的1%，才能温暖到容纳液态水。

这就是问题所在。附近的所有行星早就被油炸并吞噬了，而现在已经融化的外行星和卫星离白矮星太远，无法支撑地表水。

那么，如何将一颗行星从数亿公里外转移到新的、靠近金发姑娘区的地方呢？

威斯康星大学麦迪逊分校的Juliette Becker在一份声明中说：“这是一段危险的旅程。”。她指出，“海洋很难在这个过程中生存下来，但这是可能的。”

贝克尔在6月早些时候举行的美国天文学会第244次会议上讨论了系外行星如何在这一过程中幸存下来，并随后通过“凌日”（从我们的角度来看，凌日穿过主星的表面）被探测到。他解释说，将行星移近白矮星的机制被称为潮汐迁移。

“在潮汐迁移中，系统中行星之间的一些动力学不稳定性使其中一颗行星进入高离心率轨道，就像彗星一样，在那里它摆动到非常靠近系统中心体的地方，然后又摆动到很远的地方。”

这颗正在迁徙的行星不会在彗星般的轨道上停留太久。引力使其路径呈圆形，使行星靠近白矮星。天文学家可以在这里发现它们的凌日。

一个警告是，白矮星似乎不是系外行星活动的温床。今年早些时候，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）在白矮星周围观察到了两颗候选行星，但总的来说，它们很少。这两个候选者都没有经过它的白矮星。

如果一颗行星确实凌日了它的白矮星，那么凌日光谱——观察行星的大气层在凌日过程中吸收和过滤掉某些波长的星光——可以揭示该行星大气层中是否存在水。这样的测量是针对凌日规则恒星的系外行星进行的，但事实证明，对白矮星进行测量更容易。

贝克尔说：“白矮星如此之小，如此之无特色，如果一颗类地行星在它们前面凌日，你实际上可以更好地描述其大气层。”。“这颗行星的大气层会有更大、更清晰的信号，因为你看到的光中有更大一部分正穿过你想要研究的东西。”

当然，水并不能保证生命的存在，但即使是以前冻结的世界可能会因其恒星的死亡而变得宜居，然后被拉入围绕死亡恒星的近距离轨道，在那里它们可以保持宜居，这也为天体生物学家提供了一个考虑外星生命的新舞台。这样的世界将是“凤凰”世界的终极案例，并证明恒星死亡后还有生命。

贝克尔有一篇论文描述了她研究寻找经过白矮星的宜居行星的工作，目前正在接受同行评审。