三體生命真的存在嗎？當三體星被證實存在後，科學家為此展開辯論

2020-08-11 姿勢分子knowledge

劉慈欣在他的巨著《三體》中，描述了一顆圍繞著比鄰星所在的三星系統公轉的行星——三體星。他還描述說，三體星上有三體人，可以通過脫水熬過「亂紀元」，在「恆紀元」復甦，實現生存。

在《三體》推出整整10年後的2016年，科學家竟然真的在比鄰星的三星系統中發現了行星的蹤跡，這就是比鄰星b（Proxima b）。藉助歐洲南方天文臺安裝在智利拉西拉天文臺上的高精度徑向速度行星搜索器（High Accuracy Radial velocity Planet Searcher，縮寫：HARPS），科學家們捕捉到了這顆行星的存在痕跡。

雖然大家已經紛紛談論這顆行星了，但是在天文學上它始終只是疑似行星。不過，藉助位於智利的新一代光譜儀ESPRESSO，科學家們終於證實了這顆行星的存在，並且在《天文學和天體物理學》上對外公布了這一結果。

確認比鄰星b的存在一直是科學家們的重點項目之一，因為一旦被發現，它就會成為距離我們最近的系外行星，這對於我們觀測系外行星來說至關重要。

根據他們的觀測，比鄰星b的質量大約是地球的1.17倍，雖然比之前估計的1.3倍小一些，但是和地球的尺寸更加接近了。

比鄰星b圍繞宿主恆星公轉一圈的周期非常短，只有11.2個地球日。這意味著，它和宿主恆星的距離非常近。不過，由於比鄰星本身是一顆非常暗弱的紅矮星，質量不足太陽的1/8，表面溫度3042K也幾乎只有太陽的一半。因此，即便比鄰星b如此靠近宿主恆星，只有日地距離（約1.5億公裡）的1/20，但它所接收到的能量竟然和我們地球差不多。

從質量到接收到的光照，比鄰星b都和地球如此相似，讓人不禁心裡發出疑問：難道「三體星」比鄰星b真的可能存在「三體人」嗎？

由於表面溫度可能和地球非常接近，因為我們有理由相信，比鄰星b上是很可能擁有液態海洋的，甚至如果水量充足的話，會和地球上的海洋擁有同樣的規模。我們現在知道，對於生命的孕育來說，液態海洋比氧氣還要更加重要。

這裡所說的液態海洋，並非只有水。當我們在地球上發現一些微生物竟然可以靠甲烷獲取能量之後，我們意識到生命的形式之多可能遠遠超過我們的想像。尤其是科學家發現土星最大的衛星土衛六上很可能擁有巨大的甲烷或乙烷海洋，更讓我們認識到地外生命可能與我們人類有多麼巨大的差別。

但是，就我們目前的認知，海洋仍然是孕育生命的最重要因素之一。而在可能的各種海洋中，由水構成的海洋又是最適合的。而比鄰星b的表面溫度和地球類似，甲烷和乙烷只能以氣體形式存在。如果它表面有海洋，自然是和地球一樣的水組成的。

可是，即便如此，還是有很多科學家對比鄰星b表面的環境持悲觀態度。儘管擁有著允許液態水存在的溫度，但比鄰星b還面臨著另外一個威脅，那就是X射線。雖然宿主恆星溫度低，如此近的距離也能讓比鄰星b擁有溫暖的溫度。但是，比鄰星的恆星風並不比太陽弱，它輻射的各種高能粒子和X射線，讓如此之近的比鄰星b成為了被輻射狂轟濫炸的星球，這也是其他圍繞紅矮星公轉的系外行星可能面臨的問題。科學家推測，比鄰星b承受的X射線強度達到了地球的400倍。這對於生命和行星的大氣層來說，都是嚴峻的考驗。

幸運的是，地球擁有一個完整的大氣層，能夠很好地吸收來自宇宙的X射線。它們進入地球大氣層的時候，會被空氣中的各種分子所阻擋。科學家告訴我們，X射線想要穿過地球的大氣層，相當於試圖穿透一堵厚度達到16英尺（約合4.88米）的水泥牆，這幾乎是不可能的。因此，雖然這使得我們在地面想要探測宇宙中的X射線有點困難（好在現在可以通過太空望遠鏡觀測），但我們仍然要感謝它在幾十億年的時間裡保護了地球的生物。

實際上，即使是地球的大氣層，想要抵禦這些X射線也非常辛苦，有些科學家認為，如果真的想避免被這些射線傷害，一顆行星還需要更加濃厚一點的大氣層，地球的大氣層厚度可能是一個較低的水平。看一看今天的火星，就知道稀薄的大氣層在宇宙射線面前是多麼無力。

因此，儘管液態海洋對於生命來說至關重要，但是大氣層的存在的重要性比它有過之而無不及。

對此，負責ESPRESSO科學性能和數據處理的研究人員Christophe Lovis表示了自己的懷疑：「這顆行星是否擁有可以抵擋這些致命射線的大氣層？如果這種大氣層真的存在，它是否含有有利於促成生命出現的元素（例如氧）？而這樣的有利條件又能保持多久呢？」

當然，雖然心存懷疑，但他也並非堅定地抱著悲觀的態度。他和其他幾位共同利用ESPRESSO確認比鄰星b存在的同事們一起，都寄希望於未來更高性能的觀測設備問世，來對這些線索進行觀測。

（圖片說明：地球和比鄰星b 假想的天空對比圖）

目前，科學家們正在研發RISTRETTO光譜儀，這臺儀器將在很大程度上參考比鄰星b，對它的數據進行詳細的觀測。不過話說回來，這些科學家給光譜儀起名字也是太隨意了，全都是咖啡的名字。確認比鄰星b的ESPRESSO的另一個意思是濃縮咖啡，而RISTRETTO代表的則是超濃咖啡。誰知道呢，可能是尋找地外行星時太困了，喝一口咖啡提提神，順便就給起了名字吧……

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