宇宙中宜居行星知多少

伤我心太深

让我们设想有一颗宜居行星，它正绕着一颗离我们很遥远的恒星运转着。你大概自然而然地把它当成另一个地球了，只不过稍有变化，试想一下我们的宜居行星：或许云更多一些，覆盖地表的海洋面积更大一些；或许山脉更高；或许植物不再是绿色而是红色；或许土著居民也是一副人的样子，只不过他们断发文身，衣着暴露……好吧，但是请先停一停。

你的想象仅是想象，并没有什么事实根据。有充分的理由说明，最具孕育生命的潜力、并能被我们探测到的星球，很可能与地球极其不同。相反，这样的星球更可能看上去像巨大的眼球，并永远凝视着它的宿主恒星。

宜居行星

让我们退一步想想。最易被找到的宜居行星，往往是那些轨道距恒星较近的行星。最理想的情况是，我们能在这样一个位置找到另一个地球：它的轨道比地球轨道小，它绕转的恒星比太阳暗弱，因此它的温度与地球温度差不多。但轨道小也会有相应的劣势，距恒星近的行星受到的潮汐力更强。强潮汐力会改变行星的自转，使行星的倾角趋近于零。这就意味着该行星的赤道与它的轨道平面完全重合，即该行星被潮汐“锁定”了。正如图中所示，它朝向恒星的永远是同一侧。

如果你站在这样一颗行星的表面，太阳将固定在太空中的某一个位置。面向恒星的半球永远处于白天，而另一半球则是无尽的黑夜。作为两个半球分界线的那个环状地带，永恒定格在日落景象中，那大概是宇宙中最浪漫的所在了。这个星球上最热的地方，是正上方对着恒星的那个点（也就是天文学术语称为“星下点”的地方）。地球上最热的地方在两条回归线之间移动，具体在哪一点取决于时间和季节。而在被潮汐力“锁定”的行星上，太阳在天空中的位置是固定的，最热的地方不会转移。如此一来，星球表面必然会有显而易见的差异：始终固定的最热点就像眼球的瞳孔。

根据不同情况，有各种各样的眼球星。让我们举两个例子：热眼球星和冷眼球星。热眼球星位于距恒星较近的轨道上，这使得它总体来说比地球热。处于白天的一侧烈日炎炎，夜晚的那一侧却如死亡一般寒冷。日半球上水被煮沸，夜半球上水被冻结。然而，风会将水汽从日半球运送到夜半球，然后被冻起来。这样，星球上所有的水都被封存在夜半球巨大的冰层之中了。一侧是干燥的日半球，一侧是冰雪覆盖的夜半球。

但故事并没有就此结束。当冰层变得足够厚时，巨大的压力会使冰层融化。这会导致冰层向地势较低处流动，就如同地球上的冰川流动一样。如此一来，热眼球星夜半球上的厚厚冰盖延伸开，慢慢朝着日半球流去。可能会有几条涓涓细流，流到了有光的地方并且再一次被加热蒸发。在这个模型中，有风是必备的特征，水汽在夜半球的特定区域堆积成云。这样一颗两侧截然不同的星球，从外表来看真的很像一颗眼球。那些从夜半球流向日半球并最终被蒸发掉的涓流，看起来像极了眼球上的静脉。

这样的热眼球星能住人吗？虽然日半球灼热干旱，夜半球极度寒冷，二者之间的区域却刚刚好！我们可以称之为生命圈——明暗、日夜的交界处，正是这样一个美妙的所在。生命圈的一侧以沙漠为界，另一侧以冰雪为界。源源不断的涓流从夜半球流向日半球，这些河流都流向同一方向。太阳永远固定在地平线的位置，这是一片永远沐浴在阳光下的区域。而且，生命圈的每一个地方都具有这些特征。你可以想象一下，沿河生长着各种植物，直到这些河流在日半球的某个地方被蒸发殆尽，植被也随之匿迹。各种类型的生态系统都以这种方式在生命圈内蔓延。大块冰盖的边缘很可能有山脉，因为冰雪覆盖的大陆往往被压得难以移动。

再来说冰眼球星。虽然它的轨道远远大于热眼球星的轨道，因而热量供应不足，但冰眼球星也同样被潮汐锁定着。冰眼球星上一定有更为充足的水分，因为虽然夜半球被冰雪覆盖，但在星下点的位置上，来自恒星的热量足够融化冰雪，同时又不至于将其蒸发，而是使水分保持在液体状态。这实际就是在全球冰雪覆盖的地形之中的一个大水塘。表层是冰，其下则是海洋覆盖着的整个星球。这有点像木星的卫星欧罗巴，只是在冰壳上有个大洞。

那么，你会想生活在冰眼球星上吗？水下生物可以在覆盖整个星球表面的海洋中生存，而地表生物则需要待在星下点位置的那个水塘附近。然而，水塘附近的生存条件是比较极端的：四周一片荒芜冰冷，同时又有来自恒星的强烈辐射。最佳的生存环境可能是水塘边缘的冰盖，那里显然有利于两栖动物的进化。

但是，在冰眼球星上生活有一种潜在的危险。假如在某种情况下，星下点位置的那个水塘被冻结了，它将不太可能会被再次融化。在黑暗条件下，液态水会吸收射向它的绝大部分光线，但固体的冰会反射光线而不是吸收它们。所以，如果冰眼球星的海洋被冻住了，它从恒星那儿吸收到的能量就会减少很多，从而使整个星球变得更冷。这种反馈会将冰眼球星变成彻底的冰封状态，而且是一种不可逆的变化。

热眼球星和冰眼球星都是极端的例子，但任何一个被潮汐锁定的行星，其日半球和夜半球都将存在显著的差异。这些差异有可能源自云层聚集在某一特定的区域，也可能源自在日半球融化成水的冰，或是在夜半球冻结成冰的水，又或者是源自其他任何可能的原因。银河系可能充斥着各种各样的眼球星！探索地外生命的工作很可能将在这些眼球星上取得开拓性的进展。