39光年外的恒星系引發關注,天文學家:這可能是個巨大的「信標」

如果有人問起,宇宙中有沒有外星文明存在,相信大多數人都會給出肯定的答案,實際上,科學界也普遍認為,在宇宙中應該存在著外星文明,并且他們的數量還不少。

有意思的是,根據2022年5月6日發表在《皇家天文學會月報》的一篇論文,天文學家做出了一個大膽的推測:外星文明可能在39光年外打造了一個巨大的「信標」,下面我們來看看這具體是怎麼回事。

該論文來自于一個由法國波爾多大學的天體物理家肖恩·雷蒙德(Sean Raymond)帶領的研究團隊,研究人員認為,當宇宙中的智慧文明發展到一定的程度之后,必然會渴望找到其他的智慧文明,如果找不到的話,他們還可能通過某種方式在宇宙中主動宣示自己的存在,以便其他智慧文明能夠發現他們,并與他們取得聯系。

在此基礎上,研究人員提出了一種假設,即:外星文明有可能會通過技術手段來操縱恒星系中的行星軌道,將其打造成一個「多共振行星系統」(Multi-resonant planetary systems),同時將行星系統的軌道周期比例設置成特定的數字編碼,并期待以此作為一個巨大的「信標」來引起其他智慧文明的注意。

(注:關于「多共振行星系統」,我們可以簡單地理解為,該系統中的所有行星的軌道周期之間的比例都是一個整數)

在該論文發表之后,一個39光年外的恒星系很快就引發了關注,這個恒星系在天空中位于水瓶座,其主恒星最早由位于智利的「TRAPPIST」望遠鏡發現,因此被命名為「TRAPPIST-1」。

觀測數據表明,「TRAPPIST-1」擁有一個由7顆行星組成的行星系統,而該系統正是一個「多共振行星系統」,按從內到外的順序,其相鄰行星之間的軌道周期比例分別為「8:5、5:3、3:2、3:2、4:3、3:2」,并且所有的行星都按照一種復雜但可預測的模式運行,我們來看圖說話。

上圖顯示了「TRAPPIST-1」恒星系中最外面的三顆行星,可以看到,每當兩顆相鄰的行星彼此最接近時,第三顆行星必定會出現在圖中箭頭所指的位置,而這個位置,總是位于穿過這兩顆相鄰的行星的直線上。實際上,除了這三顆行星之外,該恒星系中的其他行星也都遵從這樣的規律。

需要知道的是,在過去的觀測工作中,我們從未發現過這種數量高達7顆的「多共振行星系統」,正因為如此,天文學家才大膽地推測,這可能是個巨大的「信標」。

那麼問題就來了,「TRAPPIST-1」恒星系擁有誕生外星文明的條件嗎?我們接著看。

上圖為「TRAPPIST-1」恒星系與太陽系的對比圖,按從內到外的順序,天文學家用字母b、c、d、e、f、g、h分別給其中的7顆行星命名。

可以看到,「TRAPPIST-1」恒星系比太陽系要「緊湊」得多,以至于其最外面的行星到主恒星的距離都遠遠比不上水星到太陽的距離(注意圖中的「TRAPPIST-1」恒星系是放大了25倍的效果)。

如果在太陽系中距離主恒星如此之近,生命根本就不可能生存,對于「TRAPPIST-1」恒星系來講,情況就不一樣了,因為這個恒星系的主恒星的半徑大約為太陽的11%,質量只有太陽的8%,是一顆黯淡的紅矮星。

(圖為太陽與「TRAPPIST-1」的大致比例)

與太陽相比,「TRAPPIST-1」的表面溫度要低很多(大約為2300攝氏度),因此「TRAPPIST-1」恒星系的宜居帶就比太陽系更靠內,根據天文學家的估算,該恒星系內有4顆行星都位于宜居帶中(分別是e、f、g、h)。

重要的是,「TRAPPIST-1」恒星系中的這7顆行星全部都是像地球這樣的巖石行星,并且這些行星的密度和體積都與地球差不多,除此之外,這個恒星系已經誕生了大約76億年,比我們的太陽系更加古老。

(圖為「TRAPPIST-1」恒星系中的7顆行星與太陽系中的4顆巖石行星和月球的對比圖,橫坐標為行星表面溫度,縱坐標為行星密度,虛線圓圈代表水星、金星、地球、月球和火星)

在一個恒星系中有4顆巖石行星都位于宜居帶中,這就意味著,這些行星表面允許液態水存在,而生命也有可能在此誕生,在此基礎上,再加上這個恒星系比太陽系更加古老,生命就應該有足夠的時間去演化,所以我們并不能排除這個恒星系誕生外星文明的可能性。

可以想象的是,假如「TRAPPIST-1」恒星系真的存在外星文明,并且已經掌握了足夠高的科技,那麼他們就有可能像天文學家推測的那樣打造出一個巨大的「信標」。

值得一提的是,如果真是這樣的話,那麼他們無疑已經成功地引發了我們地球文明的關注。就目前的情況來看,大名鼎鼎的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡已將其列為了未來的觀測目標。

除此之外,一個名為「METI」的組織也在著手準備向「TRAPPIST-1」恒星系發送信息。

「METI」的全稱為「Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence」,翻譯過來就是「給外星智慧生命發消息」,此前該組織已經向多個恒星系發送了大功率的無線電信號,按照他們的計劃,發往「TRAPPIST-1」恒星系的信息將于2022年10月4日從地球出發。

然而考慮該恒星遠在39光年之外,因此就算那里真的存在外星文明,并且他們也及時地回復了地球,那我們地球文明也需要長達78年的時間才能收到他們的信息,相對而言,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡給出的觀測結果更值得我們期待。


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