天文
白矮星周围能孕育生命吗
研究显示，白矮星周围存在生命宜居性的潜力，为生命起源研究提供了新视角。
近期，加州理工学院的Caldon Whyte及其团队在《天体物理学快报》发表了一篇论文，探讨白矮星周围是否可能存在生命宜居性。以往的天文学研究多集中于像太阳这样的G型恒星或红矮星，但这项研究将视野扩展到了白矮星，为寻找适宜生命的星体提供了全新方向。
技术突破开启白矮星研究新篇章得益于技术进步，我们的探索工具日益强大。从地面仪器如超大望远镜、巨型麦哲伦望远镜，到未来的哈勃后续设备，如“宜居世界望远镜”，这些技术将提供从近紫外到中红外的观测数据，进一步深化我们对白矮星的理解。
白矮星是恒星演化的常见终点，银河系中约97%的恒星最终会成为白矮星。它们的质量大约是太阳的一半，半径与地球相近，寿命极长，可稳定冷却数十亿年。这种长期稳定性为生命起源和进化提供了可能。
研究显示，白矮星的宜居区虽然靠近恒星，但稳定期可持续约70亿年。研究团队模拟表明，距离白矮星0.006到0.06天文单位的类地行星可保持液态水环境，满足生命生存条件。
虽然白矮星经历红巨星阶段时会摧毁原有的行星系统，但其周围的残骸盘可能重新形成近距离行星。然而，目前对白矮星对行星大气的影响仍缺乏具体模型。詹姆斯·韦布望远镜将有助于揭示这些影响。
这篇论文强调，白矮星的辐射特性与地球的光合作用条件相似，适宜生命起源和进化。此外，白矮星的宜居寿命可能比太阳更长，进一步增强了其作为生命孕育摇篮的潜力。
研究结论指出，白矮星可为生命研究提供一个极具潜力的方向。更多相关研究将利用最新技术探索白矮星周围的行星及其大气，推动对生命起源问题的理解。
白矮星宜居区的一个主要挑战是它的内迁。随着白矮星冷却，宜居区逐渐向内移动。然而，在白矮星形成后，它的冷却速度会在2到4亿年后显著减缓，并保持稳定，直至恒星达到至少80亿年的年龄。在这期间，行星可以长时间停留在宜居区中，为生命的起源和演化提供机会。
有趣的是，宜居区的宽度在白矮星冷却阶段基本保持不变，直到被潮汐力界限(即洛希极限)切断。这种稳定性提供了类似地球上生命可持续进化的窗口期。
白矮星在其宜居寿命期间的有效温度，可提供类似地球光合作用所需的辐射条件。结合其长达70亿年的宜居寿命，这为生命从简单到复杂的演化提供了可能性。
尽管前景乐观，白矮星周围的行星探测难度较高。一方面，类地行星的过境几率极低，仅约0.006。此外，白矮星形成过程中红巨星阶段的剧烈扰动会摧毁原有行星。但观察白矮星大气中污染物的研究表明，围绕这些恒星形成新行星是有可能的。
詹姆斯·韦布望远镜等先进设备将进一步揭示白矮星的环境特性和行星系统的形成机制。随着技术的发展，我们有望解开白矮星周围行星及其宜居性的谜题。
白矮星的辐射环境适合生命的起源和光合作用，其宜居寿命甚至可能略长于太阳。这些发现拓展了人类对宜居环境的认知，为寻找地外生命提供了新视角。
本文译自 Centauri Dreams，由 BALI 编辑发布。