與我們?nèi)祟?lèi)的時(shí)間概念相比，地球十分古老：忽略幾千萬(wàn)年的誤差，地球已經(jīng)存在了45億年。太陽(yáng)形成更早一些，現(xiàn)已46億年高齡。

地球與太陽(yáng) ?圖源：Readers’Digest

有些恒星比我們的太陽(yáng)更古老，它們也有行星嗎？

當(dāng)然了！最近發(fā)現(xiàn)的一個(gè)行星系十分古老，年齡超過(guò)太陽(yáng)系的兩倍。這個(gè)行星系的存在就令人驚訝，并且它告訴了我們更多關(guān)于尋找地外生命的信息。

這顆恒星叫TOI-561，是距我們280光年的K型矮星(比太陽(yáng)更小更冷一點(diǎn))。用天文的距離規(guī)模來(lái)看，它離我們很近。

箭頭所指的恒星TOI-561已存在100億年，至少有三顆行星圍繞

圖源：ALADIN / DSS2

這顆恒星最初被TESS(凌星系外行星巡天衛(wèi)星)發(fā)現(xiàn)，一同被觀(guān)測(cè)到的還有它的三顆行星。TESS通過(guò)行星凌星法(transit method)監(jiān)測(cè)到行星的大小，又使用地表觀(guān)測(cè)裝置通過(guò)反應(yīng)速度法(reflex velocity method)計(jì)算行星的重量。從這些信息可以推導(dǎo)出行星的密度，并有根據(jù)地猜測(cè)它們的物質(zhì)組成。

這些行星…挺奇怪的。

最靠近恒星的行星名為T(mén)OI-561b，直徑約為地球的1.5倍，質(zhì)量為地球的3倍。這使得它的密度恰恰與地球相似，所以它很可能像地球一樣有著稠密的鐵內(nèi)核和巖石層。但在其他方面它并不像地球。它擁有所謂的超短周期，繞恒星一周不到11小時(shí)，對(duì)，是用小時(shí)來(lái)計(jì)算的。

TOI-561b的周期使得它離恒星表面僅一百萬(wàn)公里，剛超過(guò)其恒星的直徑

。這意味著TOI-561b的恒星會(huì)遮住它大半個(gè)天空，造成TOI-561b極熱，表面溫度高達(dá)2200攝氏度(4000華氏度)。這個(gè)溫度可以熔化…基本上任何東西。如果TOI-561的地表是巖石層，那稱(chēng)它們?yōu)槿蹘r或許更加準(zhǔn)確。

古老的超級(jí)地球幻想圖，旋轉(zhuǎn)軌道距其恒星極近

? 圖源: W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko

第二顆行星直徑是地球的3倍，質(zhì)量為地球的7倍。盡管它的大小只有海王星這顆冰巨人的一半，密度卻和它頗為相近。這顆行星的公轉(zhuǎn)周期為11天，所以溫度仍然比我們的金星高。

第三顆行星大小在另外兩個(gè)中間，寬度約是地球的2.3倍。通過(guò)觀(guān)測(cè)我們難以確定它的質(zhì)量，但它有可能是一個(gè)低密度的氣態(tài)巨星。這顆行星的軌道周期也很短，距恒星1600萬(wàn)公里圍繞一周大約用時(shí)16天。這仍然比水星離太陽(yáng)近多了。

所以這三個(gè)行星都非常熱，并且極端不宜居。

TOI-561和它的行星示意圖 圖源：tachyonbeam

但它們都存在的這個(gè)事實(shí)令人嘖嘖稱(chēng)奇。這是為什么呢？

因?yàn)樗鼈兊暮阈欠浅９爬稀?/p>

一顆恒星的年齡很難判定，但是TOI-561屬于被我們稱(chēng)作為“厚盤(pán)”的恒星。銀河系是一個(gè)扁平的螺旋狀星系，由一盤(pán)直徑約為12萬(wàn)光年的恒星們組成。銀河系其實(shí)有兩個(gè)盤(pán)，其中一個(gè)“厚盤(pán)”包裹著一個(gè)“薄盤(pán)”。“薄盤(pán)”中有許多朝氣蓬勃的年輕恒星，而“厚盤(pán)”中的年邁恒星平均年齡為110億年。

銀河系示意圖，紅圈中為薄盤(pán)，藍(lán)圈中為厚盤(pán) ? ?圖源：elwynsbigbangpage.weebly

除此之外，年邁的恒星所含重金屬常常很少。在宇宙形成之初，只有氫和氦兩種元素（還有少量的鋰）。隨著時(shí)間推移，恒星通過(guò)內(nèi)部的核聚變產(chǎn)生重金屬元素，并在壽終正寢之時(shí)將它們排進(jìn)太空。經(jīng)過(guò)重金屬在氣體云中數(shù)十億年的積累，他們逐漸變成了下一代恒星的原料。

這就導(dǎo)致了年輕的恒星有很多重金屬元素。TOI-561并不具備這個(gè)特征，所以我們估測(cè)他的年齡至少為100億年--太陽(yáng)的兩倍，的確是一顆年老恒星了。

超熱的類(lèi)地行星藝術(shù)圖，軌道與其恒星極其接近，以至行星表面熔化

圖源： Getty Images / Mark Garlick, Science Photo Library

這是一件很神奇的事。我們之前認(rèn)為缺少重金屬會(huì)使恒星更難拴住行星，尤其是像地球一樣的多巖石多金屬行星。宇宙誕生之初的行星可沒(méi)有現(xiàn)在這么多。但TOI-561坐擁的行星卻與地球密度相似，意味著這顆TOI-561b的組成也與地球相近。

目前的行星形成模型并沒(méi)有把這個(gè)選項(xiàng)排除在外，不過(guò)當(dāng)年TOI-561b的形成過(guò)程應(yīng)該十分坎坷。但模型是一回事，現(xiàn)實(shí)觀(guān)測(cè)又是另一回事。既然這些行星們現(xiàn)今都存在，那么存在即合理。

TOI-561與其恒星 圖源：NetralNews

有趣的地方來(lái)了。在地球形成幾億年后、冷卻到可以讓液態(tài)水存在時(shí)，地球上的生命就開(kāi)始誕生。既然生命須臾間便形成，那說(shuō)明生命很普遍(特別是“簡(jiǎn)單”的生命，例如微生物之類(lèi)）。智慧生物則較為稀缺，形成過(guò)程也更加復(fù)雜。當(dāng)然這與行星的年齡息息相關(guān)…而TOI-561的行星都年歲已高。

換句話(huà)說(shuō)，宇宙中比地球年長(zhǎng)數(shù)十億年的行星并不少見(jiàn)。盡管我們最近觀(guān)測(cè)到的TOI-561行星們不適合生存，但仍有許多我們沒(méi)發(fā)現(xiàn)的行星可能存在生命。畢竟銀河系中還有數(shù)十億年邁的恒星！

如果這些古老行星上有過(guò)生命，這些生命比我們?cè)绯霈F(xiàn)好幾十億年。如果真是這樣—他們現(xiàn)在在哪里呢？

或許存在的外星生命究竟在哪里 ?圖源：Science in the News

或許生命只在一段限定的時(shí)間出現(xiàn)，后期因?yàn)槠浜阈堑臏囟壬呦拧；蛟S生命本身比我們想象得更稀少?；蛟S“任何智慧生命都會(huì)出來(lái)探索銀河系”這個(gè)想法某種程度上就是錯(cuò)誤的?；蛟S這些生命已經(jīng)自我毀滅（我以前并不認(rèn)為這是一種可能性，但現(xiàn)在還有什么事情能叫人奇怪呢…）或許，或許…

我認(rèn)為這個(gè)關(guān)于生命的問(wèn)題十分值得追尋。我們現(xiàn)在才剛開(kāi)始用各種數(shù)據(jù)填補(bǔ)于公式的空白之中。地球之外還有生命嗎？那智慧生命呢？我們似乎常常前進(jìn)一步又回撤一點(diǎn)。但這仍是一種進(jìn)步。只要發(fā)現(xiàn)更多的行星，我們就離答案更近一步。

作者: Phil Plait

FY: 小樸先森

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