在太陽老去時外行星反而會變成生物天堂?

資料來源:千龍網

2004年4月15日


太陽,這個被我們稱為“生命之母”的恆星,并不是永恆不變的。

天文學家估計,太陽的壽命約為100億年左右,目前大約已過50億

歲。因此,在約40億年之后,太陽會逐漸膨脹變成一顆體積很大的

紅巨星,漸漸地吞噬水星與金星,甚至是地球。不過,也有人認為

因太陽變成紅巨星的過程中,外圍大氣會逐漸流失,這些向外流失

的氣體會將地球向外推,使地球的軌道變大,如此一來,或許可以

逃離被太陽吞噬的命運。不過,無論如何,地球,這個人類的家園

,都將被太陽摧毀而變得無法居住。天文學家目前就以觀測到太陽

正在逐漸變亮、變熱中,只是改變量很小,短時間內無法察覺。 

但是太陽變成紅巨星,并非全然都是壞事,至少,對外行星而言,

它們將會更靠近體積變大了的太陽,因此,這些行星以及其衛星原

本冰凍的表面將開始融化﹔尤其是冥王星與其衛星Charon,以及海

王星最大的衛星Triton,可能會變成最適合生命繼續生存之所,因

為這些星球表面含有丰富的有機化合物。 

根據美國西南研究所天文生物學家阿蘭﹒斯特恩的研究,當太陽變

成紅巨星后,離太陽中心10∼50天文單位左右的地區會取代現在地

球與火星附近的位置變成可居住區,也就是水可維持液態的溫度區

。現在太陽系中的土星、天王星、海王星、冥王星與庫伯帶都位在

這一范圍內。 

不過,并不是所有在此范圍內的天體都適合人類與其它生物移民。

其中,象土星、天王星與海王星這種巨大的氣體行星,可能不會受

到太陽變大的影響而改變,而據目前研究所知,生命不太可能會在

這類巨大的氣態行星上生存。目前天文學家已經在許多其它恆星很

近的距離范圍內觀測到所謂的“熱木星”一類巨大的氣態行星,這

些熱木星除非實在是太接近其母星(小于目前水星至太陽的距離)

,才會被母星蒸發掉,否則的話,這些熱木星可都還維持得好好兒

的呢! 

因此,最佳選擇可能是海王星的衛星、冥王星、冥王星的衛星及一

些庫伯帶天體。這些天體表面富含有機化合物,受變成紅巨星的太

陽的熱輻射影響,應該會融化而形成海洋。屆時,就不像現在只有

地球(或許還有木衛二的歐羅巴及土衛六泰坦)有海洋,而是有好

几百個天體都有海洋,斯特恩將之稱為“暖冥王星”,對應于那些

“熱木星”的名稱。 

不過,以上這些天體并不都是完美的。如冥王星,因其繞太陽的軌

道遠日點是近日點的兩倍距離,因此表面溫度的變化非常劇烈。而

冥王星的衛星也是一個怪異天體,他是目前已知所有較大的天然衛

星中,唯一是以逆行方式(與行星自轉方向相反)繞行行星的,天

文學家猜測它可能原是庫伯帶天體,后被海王星捕獲,因此會受到

海王星的潮汐力作用而使得它不穩定,甚至終有一天會因此而破裂

成行星環的一部分。 

太陽處在紅巨星期的時間約為2億5000萬年左右,約會比現在亮30

倍﹔到紅巨星期的最后階段,甚至會亮1000倍以上﹔至最后紅巨星

期結束而開始脈動時,亮度將增加6000倍。這個突然增亮的時期則

約會維持數百萬至數千萬年左右。在這么短的時間內,亮度與輻射

增加這么多的情形下,能否提供生物足夠的生存與演化環境,將是

這些科學家繼續研究的課題。而在亮度暴增期之后,太陽便逐漸縮

成地球般大小的白矮星,亮度也降低許多,遙遠的行星勢必又將恢

復成冰冷凍結的狀態,此時的環境必定不適合生物生存,那些本來

在外行星或衛星上演化出來的生物命運又將如何? 

編輯: 陳騫 來源: 科學探索