行星被大氣層包裹，它們更有可能避免主恒星的“潮汐鎖定”，甚至稀薄的大氣層也使得行星保持了自由旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，好似地球的自轉(zhuǎn)形成了白天與黑夜。加拿大和法國(guó)的天文學(xué)團(tuán)隊(duì)最近探討了行星大氣層的物理作用，獨(dú)特的理論視角增加了生命行星存在的可能。很多系外行星位于昏暗恒星的宜居帶，天文學(xué)家相信，作為“昏暗太陽(yáng)”的矮星在銀河系十分常見。位于昏暗恒星宜居帶的行星可能有陸地氣候的類型。多倫多大學(xué)的天文學(xué)家杰里米·勒孔特對(duì)行星大氣層的奇特作用感到了意外，人們以前沒有分析行星大氣層的強(qiáng)大作用力。

直到目前為止，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了1000多顆系外行星，它們繞著主恒星旋轉(zhuǎn)，好似地球繞著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)。清晰的行星圖像顯示，宇宙小島的銀河系包含了數(shù)量驚人的行星，但人們不知道其中有多少顆孕育了生命的行星，在“大而小”的銀河系有多少顆生命行星？大多數(shù)恒星是橙色和紅色的矮星，它們比我們的太陽(yáng)冷而小，發(fā)出了昏暗的光線，宜居行星需要“蜷縮”或“依偎”在主恒星附近，以獲得更多的熱量，“停泊”在主恒星“港灣”的行星遇到了引力的更大作用，行星與主恒星靠得越近，恒星對(duì)它們釋加的潮汐引力越大。

潮汐力影響了行星的旋轉(zhuǎn)速度，當(dāng)潮汐力在極端情形達(dá)到一定的強(qiáng)度時(shí)，行星受到了主恒星的“潮汐鎖定”，受潮汐力影響的行星旋轉(zhuǎn)得越來越慢。好似地球的潮汐力鎖定了月球。恒星的潮汐力使得行星的一面永遠(yuǎn)朝向恒星，行星的另一面永遠(yuǎn)背向恒星，造成了一種獨(dú)特的自然現(xiàn)象，朝向恒星的一面是永恒的白天，背向恒星的一面是永恒的黑夜，永恒黑夜行星一面的氣溫極為寒冷，一幅“大冰凍”黑夜世界的景象。

地球十分幸運(yùn)，太陽(yáng)比典型的昏暗恒星明亮了很多，遠(yuǎn)離太陽(yáng)的地球恰好有適宜的氣溫，還避免了太陽(yáng)潮汐力的鎖定，地球在自由轉(zhuǎn)動(dòng)中形成了輻射均勻變化的白天和黑夜，東半球或西半球沒有落入永恒的白晝和黑暗，在地球上大部分維度地區(qū)生活的人們經(jīng)歷了每天24小時(shí)白天與黑夜交替變化的時(shí)光流逝。水星和金星十分不幸，太陽(yáng)潮汐力顯著減低了它們的旋轉(zhuǎn)速度，水星的自轉(zhuǎn)周期（一天）為58.65天，公轉(zhuǎn)周期（一年）為88天，水星的一天相當(dāng)于地球一年的三分之二，這是一個(gè)十分漫長(zhǎng)的白天和黑夜。

假如有地球人移居到水星，人們只得白天睡去，黑夜醒來，也可能在白天毫無睡意，在黑夜昏昏欲睡。水星的白天氣溫升到能夠融化鉛的程度，水星的夜晚氣溫降到低于土星的溫度。太陽(yáng)潮汐力減慢了金星的旋轉(zhuǎn)速度，而金星沿太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)周期為225天，自轉(zhuǎn)周期為243天，兩類周期出現(xiàn)了輕微的不匹配。金星有厚實(shí)的大氣層，它的地面大氣壓為地球的93倍，大氣層和金星表面發(fā)生了摩擦，使得金星改變了旋轉(zhuǎn)速度。

《科學(xué)》雜志刊登了一項(xiàng)天體物理學(xué)的研究成果，勒孔特和同事確立了一個(gè)研究課題：較薄大氣層的行星會(huì)發(fā)生怎樣的情形。假如含有稀薄大氣的地球近距離地繞著一顆橙色或紅色的矮恒星旋轉(zhuǎn)，那么將會(huì)出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？他們的模擬計(jì)算顯示，含有稀薄大氣的地球在很多情形中保持了自由旋轉(zhuǎn)，當(dāng)相當(dāng)于太陽(yáng)質(zhì)量60%的行星繞一顆紅矮星旋轉(zhuǎn)時(shí)沒有發(fā)生“潮汐鎖定”的情形，當(dāng)這顆行星到主紅矮星的距離只有地球到太陽(yáng)距離的三分之一時(shí)，也沒有發(fā)生行星被鎖定的現(xiàn)象。

位于紅矮星宜居帶的行星可能有適宜氣溫和液態(tài)水。假如行星大氣層的濃度為地球的10倍，模擬計(jì)算的結(jié)果顯示，即使更靠近主恒星的行星仍然保持了自由旋轉(zhuǎn)。宜居的真正含義多次刷新，自然奇跡挑戰(zhàn)了人類認(rèn)識(shí)的智慧。自由旋轉(zhuǎn)的行星模仿了地球的氣候類型，而被恒星潮汐力鎖定的行星也能支撐生命的活動(dòng)。白天和黑夜的行星都能維持生命活動(dòng)的條件。地球上的某些動(dòng)物白天休息，晚上活動(dòng)，黑夜出行的動(dòng)物擴(kuò)大了生命的活動(dòng)范圍。有些行星的大氣將白天積蓄的熱量傳導(dǎo)到黑夜，在黑夜出行的動(dòng)物不再感到寒冷，處于黑夜一面的行星大氣不會(huì)凍結(jié)和消失。

科學(xué)團(tuán)隊(duì)取得了十分有趣的研究成果，可能應(yīng)用到很多其它行星的情形。橙色和紅色矮恒星在宇宙中十分普遍，有些行星處在紅矮星的宜居帶。生命的可能不等于生命的現(xiàn)實(shí)，位于紅矮星宜居帶的行星不一定都有生命活動(dòng)，科學(xué)團(tuán)隊(duì)考慮了其它的挑戰(zhàn)因素，比如：靠近主恒星的行星有更快的繞轉(zhuǎn)速度，好似水星的公轉(zhuǎn)周期比地球短了很多，小行星和彗星頻繁地撞擊水星和金星，它們的大氣層被踢出圈外，好似上演了一場(chǎng)別開生面的“踢館賽”。人們很難想象生命在頻遭小行星和彗星撞擊的行星有良好的生長(zhǎng)條件，地球曾得益于小行星和彗星的撞擊，它們破壞了地球的生態(tài)環(huán)境，但同時(shí)給地球帶來了大部分生命體所需的水資源。

（編譯：2015-1-16）