双星行星可能是外星生命的家园

近一半太阳大小的恒星是双星。根据哥本哈根大学的研究，双星周围的行星系统可能与单星周围的行星系统非常不同。这指向了寻找外星生命形式的新目标。

由于唯一已知的有生命的行星地球围绕太阳运行，因此围绕类似大小恒星的行星系统是天文学家试图定位外星生命的明显目标。该类别中几乎每第二颗恒星都是双星。哥本哈根大学的一项新研究结果表明，行星系统在双星周围的形成方式与在太阳等单星周围形成的方式截然不同。

“结果令人兴奋，因为在未来几年内，寻找外星生命的工作将配备几种新的、极其强大的仪器。这增强了了解行星如何围绕不同类型恒星形成的重要性。这些结果可能会确定哪些地方将是探索生命的存在特别有趣，”该项目负责人、哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所的 Jes Kristian Jørgensen 教授说。

该项目的结果也发表在《自然》杂志上，该项目也有来自台湾和美国的天文学家参与。

爆发塑造了行星系统

这一新发现是基于智利 ALMA 望远镜对距地球约 1000 光年的年轻双星的观测结果得出的。双星系统NGC 1333-IRAS2A被一个由气体和尘埃组成的圆盘包围着。这些观测只能为研究人员提供双星系统演化过程中某个点的快照。然而，该团队已经通过计算机模拟及时向后和向前来补充观察。

“这些观察使我们能够放大恒星并研究尘埃和气体如何向圆盘移动。模拟将告诉我们哪些物理场在起作用，恒星如何演化直到我们观察到的快照，以及它们未来的演化” Niels Bohr 研究所博士后 Rajika L. Kuruwita 解释说，他是 Nature 文章的第二作者。

值得注意的是，气体和尘埃的运动并不遵循连续的模式。在某些时间点——通常是相对较短的每千年十到一百年的时期——运动变得非常强烈。双星变得明亮十到一百倍，直到它恢复到正常状态。

据推测，循环模式可以用双星的对偶性来解释。两颗恒星相互环绕，在给定的间隔内，它们的联合引力会影响周围的气体和尘埃盘，从而导致大量物质向恒星下落。

Rajika L. Kuruwita 说：“下落的物质会引发明显的加热。热量会使恒星比平时亮得多，”并补充道：

“这些爆发将撕裂气体和尘埃盘。虽然圆盘会再次积聚，但爆发仍可能影响后来行星系统的结构。”

彗星携带着生命的基石

观测到的恒星系统还太年轻，行星还不能形成。该团队希望在 ALMA 获得更多的观测时间，从而能够研究行星系统的形成。

不仅行星而且彗星都将成为焦点：

“彗星很可能在为生命进化创造可能性方面发挥关键作用。彗星通常含有高含量的冰，并存在有机分子。可以想象，有机分子在行星所在的时代保存在彗星中贫瘠，后来的彗星撞击会将分子引入行星表面，”Jes Kristian Jørgensen 说。

在这种情况下，了解爆发的作用很重要：

“爆发引起的加热将引发尘埃颗粒和它们周围的冰的蒸发。这可能会改变形成行星的材料的化学成分。”

因此，化学是研究范围的一部分：

“ALMA 所覆盖的波长使我们能够看到相当复杂的有机分子，因此具有 9-12 个原子并含有碳的分子。这些分子可以成为更复杂分子的基石，这些分子对我们所知的生命至关重要。例如，氨基彗星中的酸。”

强大的工具加入了对太空生命的探索

ALMA（阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列）不是一个单一的仪器，而是 66 个协同工作的望远镜。这允许比单个望远镜获得更好的分辨率。

很快，新的詹姆斯韦伯太空望远镜 (JWST) 将加入寻找外星生命的行列。在本世纪末期，JWST 将得到 ELT（欧洲大望远镜）和极其强大的 SKA（平方公里阵列）的补充，两者都计划于 2027 年开始观测。ELT 的 39 米镜面将成为最大的光学望远镜望远镜