TRAPPIST-1星系的生命守護者

?TRAPPIST-1恆星系統。NASA

天文學家在TRAPPIST-1恆星系統中發現了七顆類地行星。從那以後，人們的爭論就沒有停止過。這些行星上是否有生命是最受關注的焦點。此外其實還有一點也應當引起重視，那就是這個恆星系統中是否存在木星那樣的氣體巨行星。對於生命是否能夠在恆星系統內側的類地行星上出現而言，那也是個比較關鍵的角色。

生命之所以能夠在地球上繁衍，木星起到了重要作用。早期太陽系充滿了危險，小行星橫飛，隕石肆虐。木星以其龐大的身軀，強大的引力，吸引了許多小行星，使得地球不至於遭受過多的隕石轟擊，生命也因此可以在較為穩定的環境中發展。如果TRAPPIST-1中存在氣體巨行星，那麼七顆類地行星遭受隕石轟擊的概率可能就會大大降低。

最近美國卡耐基科學院的學者們作出了一個推斷，認為TRAPPIST-1恆星系統中的確存在這樣一顆巨大的氣體行星。這顆行星和原先發現的七顆類地行星距離遙遠，位於TRAPPIST-1恆星系統的外圍。

主導該研究的Alan Boss博士表示，許多恆星系統內有類地行星和超級地球，許多恆星系統至少包含一顆氣體巨行星。因此，七行星是否也擁有一個巨大的氣體兄長，在周期較長的軌道上運動，便成了一個非常有意思的問題。

運用所謂的「天體測量法」，學者們通過測量恆星的搖擺，發現TRAPPIST-1恆星系統中很可能存在這樣的巨行星。假設它的質量是木星質量的4.6倍，其軌道周期大約是一年；假設其質量是木星的1.6倍，那麼它的軌道周期就可能是5年。也就是說，在TRAPPIST-1恆星系統的外圍，存在著至少一顆長周期的氣體巨行星。這種情形和太陽系火星軌道外存在著長周期氣體巨行星非常相似。?

TRAPPIST-1恆星系統中的七顆類地行星，及其與太陽系內行星軌道範圍的對比。NASA / JPL

如果TRAPPIST-1外圍存在氣體巨行星，那麼它還能解釋一個懸而未決的謎團，也就是太陽系氣體巨行星形成之謎。根據最流行的太陽系形成理論，也就是星雲假說，太陽和行星是在星雲的氣體和塵埃中誕生的。星雲在經歷了引力坍縮後，其中心形成太陽，剩餘物質則散布在一個圍繞著它的圓盤裡。

地球和其它類地行星都是在離太陽較近的地方形成的，那裡的物質大部分是硅和金屬。而氣體巨行星是如何形成的，存在著一些不同的說法。一種說法認為，氣體巨行星是在固態物質核的基礎上形成的，這些內核由於質量足夠大，因此能夠吸引更多的物質，進而形成一個氣體的厚殼。

而另一種說法是，它們和原行星盤的「旋臂」有關。這些「旋臂」和銀河系的旋臂非常相似。原行星盤「旋臂」的質量和密度會逐漸增加，並在其中形成物質團塊，氣體巨行星就是在這些團塊的快速合併基礎上形成的。Boss和他的同事們運用計算機，對這兩種理論都進行了模擬，以求確認，在TRAPPIST-1這樣的低質量恆星系統中，是否有可能形成氣體巨行星。

結果顯示，這種可能性是存在的。而且，TRAPPIST-1以及與此相似的低質量紅矮星恆星系統中存在氣體巨行星的情形，更加符合第二種理論模型。

如果TRAPPIST-1恆星系統擁有氣體巨行星，那麼許多相似的紅矮星系統——比如比鄰星系統——這個離太陽系最近的恆星系統中也有可能存在氣體巨行星。這對於那些位於恆星系統內側類地行星上的生命發展過程，以及對於那些熱衷於尋找外星生命的天文學家來說，可能會有積極的意義。

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