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2022-07-15「聯星系統」有機分子破壞、重建速度快 更可能孕育出外星生命 487 期

Author 作者 整理報導|羅億庭

地球是我們目前唯一已知有生命存在的星球,由於地球屬於單恆星系統,因此天文學家過去在尋找外星生命時,也傾向關注只有一個恆星的單恆星系統。科學家們大多認為,圍繞單恆星的軌道較為單純,不受多個大天體影響拉扯,容易維持穩定的溫度和光照有利於生物生存,因此在類似太陽的單恆星系統中可能存在著外星生命。

但清華大學天文所助理教授何英宏與丹麥哥本哈根大學(Københavns Universitet)組成的跨國研究團隊在近期發現,由兩顆恆星互繞組成的「聯星系統」(binary star system)行星,才是最有可能孕育外星生命之處,應列為太空搜尋的主要目標,該研究成果已刊登於《自然》(Nature)期刊。

何英宏表示,聯星系統大約每百年就會噴發一次,比單星系統約萬年才噴發一次更為頻繁;在恆星噴發後,環繞在恆星周圍的行星上的碳、氫等可組成生命體的有機化合物,就有機會重組,更可能會孕育出外星生命。此外,銀河系中約有一半的恆星屬於聯星系統,像是有兩個太陽一般,只要兩顆恆星的距離夠接近、受到彼此的引力影響而互繞,那麼環繞它的行星環境也會與單恆星行星有很大的不同。

藉由位於智利北部沙漠的阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array,ALMA)望遠鏡,何英宏與研究團隊觀測到距離地球1000光年之外,大約在一萬年前形成的年輕聯星系統「NGC 1333-IRAS2A」,並得到高解析度影像,並以電腦模擬它在演化之前及之後的狀態。

透過模擬結果,研究團隊得知包圍這個年輕聯星的氣體流動混亂且劇烈,並導致了噴發。而噴發會使得大量物質落向恆星,使恆星明亮10∼100倍,然後又恢復到正常狀態。在噴發期間,正在形成行星的圓盤中的氣體和塵埃會被撕裂並重新聚積,因此改變了行星的結構。此外,研究團隊還分析了他們觀察到的水、甲醇(methanol)、含碳有機物,發現聯星系統的噴發將破壞岩石中的水及複雜有機物,使有機分子破壞及重建的速度比單星系統更快,更有機會孕育出生命。

在本次研究中,何英宏主要負責計算與模擬出觀測結果的理論模型。而美國航空暨太空總署(National Aeronautics and Space Administration, NASA)預計採用去(2021)年底才發射的韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope, JWST)探索聯星系統中複雜的有機分子,何英宏也將出任其中一項研究子計畫的首席研究員,觀測年輕聯星系統周圍的氣體與塵埃。在被問到是否相信外星生命的存在時,何英宏也表示從機率來看,我們不可能是宇宙中唯一有生命的星體。他相信,浩瀚的宇宙中應該有其他生命能以不需氧氣的形式存活。

新聞來源
清華大學,《清華與跨國團隊發現 聯星系統更可能有外星生命》,2022年6月16日。