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寻找第二个太阳系（第1页）

寻找“第二个太阳系”

当美国宇航员阿姆斯特朗登上月球，并在月球上迈开一小步时，说明人类在航天事业上迈出了非常大的一步。然而月球上没有嫦娥，也没有玉兔、吴刚和桂花树，月球上的环形山默默无语地告诉人类：生命未曾属于此地!浩瀚的宇宙中月球只是沧海一粟，光银河系就有1000亿颗恒星，太阳也不过占1000亿分之一，何况银河系外的宇宙无比巨大。地球之外没有生命吗?

几十年前，一位美国天文学权威曾推算，仅银河系就可能有300颗星球上存在智慧生命，并且有朝一日能与地球取得联系。我们尚没有先进的技术，使人类信步于宇宙天外，随意发现地球外的生命，或者与比地球更高度文明的智慧星球通讯联系。但是，地球上的人类是多么盼望探索出宇宙间生命的奥秘啊!那么，什么样的星球上能够诞生生命呢?

科学家们审视了导致地球文明的环境条件和演变史实的来龙去脉后提出：地球外智慧生命存在的必要条件是有一个类似地球的行星，并能绕类似太阳的恒星运动。地球的生物生存环境非常理想，地日之间距离适中，地表平均气温15℃，生命之源液态水大量生存。地球大气中有78％的氮、21％的氧，另有少量氩、二氧化碳和水汽等。氧是高等生物维系生命之本，在太阳系其他行星上尚未发现有如此大量的自由氧。要找到另外一颗存在生命的“地球”，条件非常苛刻，生命演化过程中，被绕行的恒星必须不断发光，使之得到辐射能量。

然而，恒星周围形成原始行星系星云的可能性很高，而且我们目前受观测条件限制，只能找到靠近太阳系的亮的恒星，因此碰到带有行星的恒星，并且又靠近我们，这样的可能性不太大。

在离太阳81．5光年的范围内有近3000颗单体恒星，其中有些大质量恒星的寿命不过1亿年，如此短的时间内很难演化生命，如天琴座的织女星等周围均发现尘埃圆盘，其中若有行星也难孕育生命。还好，类似的恒星比例较低，尚余的恒星已够我们一一观测一阵子了。

如今，寻找天外文明的第一步已变成了寻找第二个太阳系，进而发现类似地球的行星。太阳系以外的行星距离我们50光年一1000光年之遥，相对于它们所环绕的发光天体的光辉来说，它们显得暗淡无光。人们无法到达那里，只能竭尽所能通过间接途径对其进行研究。发光天体的轻微晃动或光谱中的某些异常情况，都是判断遥远而又黯淡的行星存在的蛛丝马迹。

1981年11月10日的夜晚，平静一如既往，科学家们用直径3．6米的望远镜向从前很少光顾的绘架座方向观测。距地球52光年的绘架座突然发生了不同寻常的情况，一颗形成时间不长的恒星亮度曲线下降，在以后的几天中，亮度值又升至正常。科学家的好奇心受到激发，是什么使它光线变暗?是否因为行星定时飞过，降低了亮度?

这颗恒星就是绘架座的β星。天文学家猜测有一颗绕β星运行的行星遮住了望远镜，造成β星亮度降低。如果真是这样，这就意味着人类发现了太阳系外第一颗行星。

为了进一步证实这一发现，1983年欧洲空间局发射了一颗装备了当时最先进的远红外照相机的科研卫星。它从β星观测到了“过剩”的远红外射线。这就意味着大量的宇宙尘埃存在。30亿年、40亿年前，在我们太阳系中，也有尘埃围绕着原始太阳旋转，尘埃颗粒冷凝聚合，逐步产生了8个巨大的星球：4个固态行星——水星、金星、地球和火星，4个气态行星——木星、土星、天王星和海王星。从β星观测到尘埃圆盘向宇宙空间延伸达1500亿千米，相当于太阳到冥王星距离的25倍。

更进一步分析表明，β星的尘埃环已经开始聚合形成核心与碎块，即所谓行星的雏形。科学家们还注意到一个特别的现象：绘架座β星的温度远远高于太阳。在没有其他天体干扰的情况下，尘埃接近高温星球时，应该产生极端高温尘埃颗粒发出的射线。然而这种射线却没有被测到。这说明尘埃中心约600万千米的距离内几乎是空白。

天文学家认为，这是行星吸走了尘埃，而且只有巨大的行星才有可能通过重力吸引如此多的尘埃，留下巨大的空间。绘架座β星的尘埃星云中经常有彗星飞人，留下大量的气体和宇宙尘埃。彗星带来的丰富物质可能成为诞生生命有机体的必要条件。但如果没有行星定期吸走气体和尘埃的话，人们应该发现残留物，然而没有发现尘埃，那么一定有行星。

当科学家们正期待着72年的运转周期后再次测量这颗行星的体积时，他们发现B星显然还有另一颗行星!这一猜测的根据是有关β星的一张特别的照片。一位天文学家用特别的办法将日冕仪盖住发光星球，发现了从前没有人看见的现象：尘埃环呈对称形状。这种非正常的情况一般在几百年内可以得到“修正”，而B星已有至少1亿年历史，唯一的解释是有两个重力中心在沿离心轨道绕转，也就是说，两个行星重塑了尘埃环的形状。当前，已有许多关于发现新行星的报道，但没有像对B星的行星那样进行过如此周密的科学论证。英国天文学家戴维·休斯乐观地估计，仅银河系就有600亿颗行星，其中40亿与地球相似，潮湿，温度适宜，可能是孕育生命的温床。

虽然行星的形成是一个自然的过程，但也是有条件的，即宇宙重力与离心力必须达到平衡。如果恒星及其星云太大，致使旋转速度太快，尘埃会分散开，无法聚合形成行星；而速度太慢也无法形成行星。只有在中速的旋转频率下，才会根据自然发展规律，逐渐“孵化”出行星。从理论上说，这样孕育出来的行星温度适宜，富含水分，为生命的诞生提供了有利的条件。没有人能确切说出究竟有多少星云正在向此方向发展。

但是，越来越多的天文学家相信，太阳系外还有其他生命。理论家试图用各种方法论证可能的“生命客栈”的数目，实践家则努力改进仪器设备。因此不断有功能日益强大的远红外摄像机问世，如安装在智利的极高分辨率的探测器；还有直径越来越大的射电望远镜，如安装在波多黎各直径达304．米的巨型望远镜。此外，光学领域也不断发展，最先进的望远镜能辨别6000千米外的硬币，天文学家能用它看见距离30光年、大小如木星的物体。

1995年1月中旬，在美国得克萨斯州圣安东尼奥市举行的美国天文学会会议上传出喜讯：美国旧金山州立大学的天文学家杰弗里·马西和保罗·巴特勒发现了两颗太阳系外的新行星系统。这两颗行星体积巨大，至少有一颗行星较为温暖，上面可能有液态水存在。这就是说，该行星上具备了生命栖息的必要条件。这一发现首次证实了在太阳系之外还存在着类似太阳系的行星。马西和巴特勒的重要工作可能改变天文学的发展进程。同时，探寻太阳系外行星将成为人们关注的热点。美国国家航空航天局局长丹尼尔·戈尔丁说：“在未来25年中，科学家不仅可以探测到类似地球的新行星，而且还将直接拍摄到这些行星上海洋、大陆和山脉的图像。”

幸运的是，在1983年1月，美国、荷兰、英国三个国家成功地发射了红外天文卫星。后来，天文学家们利用这颗卫星意外地发现天琴座主星——织女星的周围存在类似行星的固体环。换句话说，这极有成为宇宙中的第二个太阳系。

这次发现在世界上还是头一回。这一发现可以说是不同凡响的划时代的发现。

织女星周围的物质吸收了织女星的辐射热，发射出红外线。红外天文卫星正是接收到了它所放射的红外线。比较四个不同接收波段的强度便可计算出该物体的温度约为90K（363．15℃）。一般来说，恒星的温度下限约为500K（773．15℃）。温度约为90K，这就是说那个物体是颗行星。而且，织女星真的也有行星系的话，它便相当于外行星。这样一个温度的物体只能用波长为几十微米的红外望远镜方可捕获到。

美国、荷兰、英国合作发射的卫星是世界第一颗红外天文卫星，主要用于探测全天的红外源，也就是对红外源进行登记造册。一般红外天文望远镜不能探出宇宙中的低温物体。因为大气中的水分和二氧化碳气体大量吸收了来自宇宙的红外线及地球的热，又会释放互相干扰的红外线。红外天文卫星将装置仪器用极低温的液态氦进行冷却，所以才有了这次的发现。

探测表明，织女星行星系与太阳系行星一般大小。由于织女星发出的总能量是已知的，通过该-16200℃的物体的温度便能求出织女星和该物体之间的距离，也就是可以求出该行星系的半径。

织女星距离地球26光年，是全天第四亮星。直径是太阳的2．5倍，质量约是太阳的3倍，表面温度约为10000℃，比太阳的表面温度（约6000℃）高。织女星诞生于10亿年前，太阳诞生于45亿年前，相比之下织女星要年轻得多。地球大致是与太阳同时诞生的，若认为织女星的行星也跟织女星同时诞生，那么就可以视它的行星处在演化的初期阶段。

依据行星形成的一般假说，当恒星产生时，在它的周围散发着范围为太阳系100倍的分子气体云环，因长期相互作用而分成若干个物质团块，进而形成行星。

东京天文台曾公布说，他们用射电望远镜在猎户座星云等地方发现“行星系的婴儿”，也可以说是原始行星系星云。

东京天文台和红外天文卫星的发现，看来可以说是行星形成过程中的不同阶段。深入分析和研究这两个不同阶段，以及更正确地描写织女星的行星像，无疑是当前世界天文学界所面临的一大课题。