1后面加15个0 一「拍」个不见阳光的流浪星球

国际中心/综合报导

什么是「一拍个」?就是「一兆个」乘以一千倍啦!

2012年3月Universe Today网站第一次报导了银河系里有着「如天文数字」般数量庞大的流浪行星。这项最新研究获得批露后,这些孤单的星球,「不见天日」地漫游星际空间中,且没日没夜地恒定唱着「浪人之歌」,此情此景在视觉教人匪夷所思,而在星际间竟漂流着这么多孤独的星球,实在也太令人跌破眼镜,所以国外许多天文爱好者大加关注,在天文界中相关的讨论方兴未艾。

因此,以下将继续介绍3位在天文领域里深受景仰的国际知名科学家所研究估计的关于流浪行星的计算结果。如果估计结果和数字皆正确无误,意味着银河系里的行星数量,不只是比恒星「多」而已,是多很多,在我们的银河系里,平均每一颗恒星都拥有着高达10万颗这种流浪型的行星,换言之,小自冥王星起算,大到超过木星以上,大大小小拢总加起来,这些漂流星球的总数量,约达「千兆」之谱!(官方说法,这个单位叫做「拍」,以口语且较易懂的说法就是:1后面跟着15个0,quadrillion)。这些流浪行星所组成的世界,数量竟如此庞大,它们到底都是从哪儿来的?

▼银河系。(图/取自NASA)。

最近卡弗里基金会(Kavli)邀集其他几位正在进行流浪行星相关研究的天文学者,齐聚一堂进行讨论。这些知名学者包括卡弗里天文物理及宇宙学粒子研究所(KIPAC)所长, Roger D. Blandford, 他同时也是史丹福大学的教授哈佛大学的Dimitar D. Sasselov教授(NASA克卜勒计划的共同主持人之一), 以及KIPAC副研究员 Louis E. Strigari,此外,还有SLAC 美国国家加速实验室成员也参与讨论 ,所讨论的内容是:这些流浪星球世界究竟可能会像什么样子?它们是怎么形成的呢?

其中一种流浪行星的可能来源是,它们本来就是从各自的「太阳系」中被「踢」出来的。

大多数恒星形成于星群中,许多恒星四周都有气体和尘埃所组成的原行星盘,行星诞生于原行星盘中,流浪行星也是。至于他们是在什么样的情况下?如何被踢出来?这可以有好几种方式。研究人员说,这些形成于极早时期的恒星系统,大多拥有很多颗质量很小,差不多为冥王星等级的行星,所以,在恒星之间,发生「彼此互换小质量行星」的这种动作,频率很高,应该是个不难想见的场景

至于「行星形成于恒星盘以外地区」的这种可能性,虽并未遭完全排除 – 若是在这种条件下形成的流浪行星,其质量大小将设有最低门槛,在理论计算中发现,形成这种流浪星球的最低质量,应不小于木星等级;所以研究人员大多认为,木星质量可作为一个参考标准,如果行星质量小于「木星标准」的门槛,它将没有机会能自行独立并存在于一个发展中的恒星系统以外。

地球40亿年前也演过行星大迁徙?(图/中研院天文网)

这些小行星到底由什么组成?

Sasselov教授表示,行星在没有一颗的恒星来为它供应热能能量的这个条件下,「我们假设这些星球上应该是相当寒冷,且不适于生命发展。」不过他也指出,情况未必永远不乐观。流浪行星的内部热源应可充当生命初始乍现所需的能量…至少能量必需充足,保持它们得以生存得下去。

想像一下,譬如以地球来说,要是地球从今天开始进行一场「无太阳的流浪之旅」,可以想见的是,地球上的生命并不会因而画上终结号。这并非推论,是有实例证明的,地球上已找到为数相当庞大的微生物、两种线虫,它们完全靠来自地球内壳核心的热而存活的。这是100%千真万确的事实。

KIPAC所长暨史丹福大学教授Roger Blandford也提出他的看法认为:「小型的流浪行星可能有一张高压高密度保温毯,这张毯子就覆盖在行星的表面上」,毯子可能组成物质包括氢分子大气或结冰表面层,这些都能保存相当多的热能,经由这种方法便可保持具传导性液态水,藉液态水而得以创造或维持生命。

星际间有这么多行星维持着生命存在的可能性,如果它们果然如此穿梭来去银河系当中,是否有可能,它们其实也帮助生物在银河系中的恒星系统间彼此互通有无呢?其实,像这样「播种论」的说法,并非近来所新创建的天文辞条;早在西元前400多年,就有古希腊哲学家Anaxagoras论述过这种可能性。假设流浪行星以每2,500万年一次的频率,能够拜访、经过内太阳系,这些流浪行星从地球上带走一些生命和生物,并夹而带之、传播至银河系其他地区的可能性,我们该认为它是高或低呢?Blandford表示:可乐观以对。

Blandford并指出:在银河系以内的范围,生命能以直接、随机或甚至是恶意的方式传布,这是在20世纪便已有许多著名科学家加以研究论证过的;在21世纪的今天,现代天文学能够继续加以着墨发挥的部分,事实上更在于,进一步提供清楚的证据去证明许多星系之间如何互撞并散布物质至星系际空间中。基本上,不单只是在星系内,即使是在「从A星系到B星系间」这种层次的生命持续播种的说法,学者也持肯定支持态度。(右图天文学家逮到4个正在消耗类地系外行星物质的白矮星,取自台北天文馆网路天文馆网站)

简单讲,流浪行星不仅只限于银河系。如果有足够的推动力,它可以被一个星系完全地推向另一个星系去。诚如我们所知的,多数星系之间的碰撞都导致大量物质丢进星际太空中。而只要与恒星或黑洞相遇一次,就足以从中获取一颗行星的弹出和离开一个星系所需的逃逸速度。

地球生命可能向外星球甚至外星系播种,这不仅是个历史悠久的臆测,同时也是一个其来有自、有相当合理性的概念,以科学研究的能力来说,将它付诸研究实践的可行性正在日益增加。(文/中研院天文网)