雙星系統是否可以孕育生命?科學家綜合分析,需要滿足這幾個條件

根據科學家的觀測，在太陽系附近81.5光年內，有40%的恆星都處於雙星系統中。隨著科學家發現的雙星系統越來越多，才發現它們在宇宙之中是如此普遍，而我們的太陽似乎反而孤單得有點特立獨行（誰叫木星「不爭氣」呢）。

我們從未真正見識過雙星系統是一個怎樣的世界，但知道一些基礎屬性和我們也沒什麼不同的。它們也有自己的恆星系，控制著一片宇宙區域，還能有自己的行星。

圖片說明：克卜勒 47c 假想圖

2012年，以色列特拉維夫大學的天文學家團隊利用克卜勒太空望遠鏡，發現了雙星系統克卜勒47的兩顆行星——克卜勒 47b和克卜勒 47c。

令人驚訝的是，行星克卜勒 47c被認為處於宜居帶。據觀測，它的表面溫度約為-28攝氏度，雖然比地球冷，但對於地球生物來說還可以接受。而且，據推測，它的大氣裡，很有可能有少量的水蒸氣。這讓天文學家紛紛好奇：它的表面是否可以孕育生命？系外生命是否可以在雙星系統中出現？

對於克卜勒 47c本身來說，孕育生命是不太可能的了，因為它是一顆氣體巨星。據觀測，它的直徑是地球的4.62倍，質量為23倍。不過，這不意味著其他圍繞雙星系統公轉的行星就不能孕育生命。畢竟，最重要的條件之一——溫度已經符合了，那麼，生命出現的最基本條件，也就滿足了。

但是，裡雅斯特天文臺的研究員Paul Sutter對於雙星系統孕育生命，還是持懷疑態度的。

首先值得擔心的，就是引力作用。

萬有引力是我們最熟悉的一種力，也是四大基本作用力中最早接觸的一種。只要你上過高中物理課，就能計算出兩個物體之間的萬有引力有多大。如果學過基本的天文學知識，那麼計算行星圍繞一顆恆星的軌道也沒什麼問題。可是，當我們在這個體系中再加入一顆恆星，問題就複雜了。兩顆恆星是會相對運動的，它們位置的變化，就會導致體系質心不斷改變。

在這種情況下，這顆行星就會受到波動，而且波動的方式將很難把握，很有可能會搞得時而離兩顆恆星極為遙遠，天氣變得極寒；時而距離某顆恆星過近，酷熱難當。鑑於目前克卜勒 47c還算是處於宜居帶，我們暫且忽略這個問題。但是，這不代表問題就解決了。

這個雙星系統不可能只包含兩顆恆星和一顆行星，就算沒有其他行星，但也少不了會有一些小天體的存在。在兩顆恆星的引力波動下，這些小天體也會到處亂竄。我們提到過，即使是木星和土星的引力作用，就會讓許多小天體從太陽系外側進入到太陽系內側，增加撞擊地球的可能。很難想像，如果是雙星系統，這樣的碰撞會多麼頻繁。

因此，如果一個雙星系統想要孕育生命，一定要滿足引力場相對穩定這個條件。想要滿足這個條件，只有兩種情況：

其中一顆恆星擁有足夠的巨大優勢，能夠完全支配另一顆恆星；

要麼是兩顆恆星能夠完美地產生相等的引力效應，讓它們看起來像是一顆恆星。根據新墨西哥州的研究員瓊尼·克拉克的計算，兩顆恆星的距離大約要在0.1個天文單位之內才可以。

以克卜勒 47系統為例，情況就屬於第二種。首先，兩顆恆星的距離足夠近，只有1750萬公裡，只有不到0.12個天文單位，還不足水星軌道的一半。因此，只要距離足夠遠，它們的引力可以看成是一體的。顯然，克卜勒 47c就處在這樣的位置上，幾乎和地球軌道差不多。由於兩顆恆星都比太陽小，所以它們兩個加一起也無法提供太陽的熱量和引力，讓克卜勒 47c變成了一顆宜居帶行星。

另外，Paul Sutter也討論了另一種情況，那就是行星只圍繞其中一顆恆星作穩定公轉的可能性。但是，新的問題又會產生了：這顆行星可能絕大部分時間都處於白晝，黑夜非常短。對於地球生物來說，沒有黑夜的生活是難以想像的，日落而息的生活不復存在，睡覺的時間可能靠隨機選擇。

你可能會說：地球的生物適應地球的時間，雙星系統的生命可能偏偏就適應沒有黑夜的生活呢！

沒錯，但是，這種情況下帶來的問題絕不僅僅是光照那麼簡單。光照帶來的不僅僅是明亮的可見光，還有紫外線、恆星風等輻射。對於地球生物來說，至少夜晚還有喘息的機會。我很好奇，系外生命能承受雙倍輻射的傷害嗎？因此，第一種情況下存在生命的可能性，實在是不高，只能寄希望於另一顆恆星非常非常遙遠，以至於幾乎可以忽略不計。

在討論了這兩種情況後，Paul Sutter指出：雖然有了克卜勒 47c的例子，但可以看出，它存在於宜居帶純屬偶然。如果我們把賭注壓在這種偶然事件上，去尋找雙星系統的系外生命，實在是非常困難的。

最後他也客觀地指出：在這樣不穩定、無規律性和強輻射的環境下，我們很難想像有複雜的生命可以演化出來。不過，從另一方面來講，大自然從來都不會受到人類的想像力所限。因此，系外究竟有怎樣的生命，誰又能說得準呢？