由于天空中有兩個(gè)太陽(yáng)，《星球大戰(zhàn)》電影中的英雄盧克·天行者的家園——塔圖因被描繪成一個(gè)巨大的、干燥的沙漠。在現(xiàn)實(shí)生活中，科學(xué)家們從NASA的開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡等觀測(cè)站了解到，雙星系統(tǒng)可以支持行星，但迄今為止在雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的行星都是大型和氣態(tài)的。所以問(wèn)題仍然存在： 如果一顆地球大小的類(lèi)地行星圍繞兩個(gè)太陽(yáng)運(yùn)行，它能支持生命嗎？

現(xiàn)在，《自然·通訊》雜志上的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，如果一顆圍繞兩顆恒星運(yùn)行的類(lèi)地行星與兩顆恒星的距離在一定范圍內(nèi)，那么它可能是宜居的——而且它不一定是像天行者家鄉(xiāng)那樣的沙漠行星。研究人員報(bào)告說(shuō)，相反，一個(gè)被水覆蓋的行星可以長(zhǎng)期保留其水分。

論文的第一作者M(jìn)ax Popp說(shuō)，他是普林斯頓大學(xué)大氣和海洋科學(xué)項(xiàng)目以及德國(guó)馬克斯-普朗克氣象學(xué)研究所的副研究學(xué)者?！斑@里研究的雙星系統(tǒng)是承載宜居行星的優(yōu)秀候選者，盡管在這樣一個(gè)系統(tǒng)中假設(shè)的行星將收到的星光量有很大變化?！?/p>

Popp和加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的博士后學(xué)者Siegfried Eggl在雙星系統(tǒng)開(kāi)普勒-35中的一顆行星建立了一個(gè)模型。開(kāi)普勒-35A和35B這對(duì)恒星擁有一顆名為開(kāi)普勒-35b的行星，這是一顆巨大的行星，大小約為地球的8倍，軌道為131.5個(gè)地球日。Popp和Eggl對(duì)這顆行星的引力影響進(jìn)行了折算，并在開(kāi)普勒-35恒星周?chē)黾恿艘粋€(gè)假設(shè)的被水覆蓋、地球大小的行星。他們研究了這顆行星在341~380天之間圍繞恒星運(yùn)行時(shí)的氣候變化。

Eggl說(shuō)：“我們研究的動(dòng)機(jī)是，尋找潛在的宜居行星需要付出很多努力，所以提前知道在哪里尋找是很好的，而且我們證明，以雙星系統(tǒng)為目標(biāo)是值得的?！?/p>

在系外行星研究中，“宜居帶”指的是一顆恒星周?chē)膮^(qū)域，其中像地球這樣的類(lèi)地行星最有可能在其表面有液態(tài)水。在雙星系統(tǒng)的情況下，由于兩顆恒星相互繞行，宜居帶取決于行星與兩顆恒星繞行的質(zhì)心的距離。更加復(fù)雜的是，一顆圍繞兩顆恒星運(yùn)行的行星不會(huì)做圓周運(yùn)動(dòng);相反，它的軌道會(huì)在兩顆恒星的引力相互作用下?lián)u擺。

Popp和Eggl發(fā)現(xiàn)，在開(kāi)普勒-35宜居帶的遠(yuǎn)端，他們假設(shè)的行星會(huì)很冷，表面溫度會(huì)有很大變化。因?yàn)檫@顆寒冷的行星只有少量的大氣水蒸氣，全球平均表面溫度在一年中的波動(dòng)將高達(dá)2℃（3.6華氏度）。作為參考，如果全球平均氣溫比工業(yè)化前或200多年前的水平高出2℃，地球上的氣候變化預(yù)計(jì)將成為災(zāi)難性的。

”這類(lèi)似于在地球上，在沙漠等干旱氣候下，我們從白天到晚上經(jīng)歷巨大的溫度變化，“Eggl說(shuō)?！翱諝庵械乃趾繒?huì)產(chǎn)生很大的影響?！?/p>

然而，在離恒星更近的地方，在宜居帶的內(nèi)部邊緣附近，同一行星上的全球平均表面溫度將幾乎保持不變。這是因?yàn)楦嗟乃魵饽軌蛟诖髿庵谐掷m(xù)存在，起到緩沖作用，保持表面條件穩(wěn)定。

與單星系統(tǒng)一樣，超出開(kāi)普勒-35的兩個(gè)太陽(yáng)的宜居帶外緣的行星最終會(huì)以完全被冰覆蓋的 “雪球 ”狀態(tài)結(jié)束。研究人員發(fā)現(xiàn)，如果它比宜居帶的內(nèi)緣更近，大氣層將使行星過(guò)于隔熱，并產(chǎn)生失控的溫室效應(yīng)，可能使行星變成一個(gè)類(lèi)似金星的世界，不適合生命居住。

研究人員的氣候模型還發(fā)現(xiàn)，與地球相比，圍繞兩顆恒星的被水覆蓋的行星的云層會(huì)更少。這將意味著晴朗的天空和引人注目的兩次日落，也許更少的沙子，類(lèi)似于天行者凝視著塔圖因貧瘠的景觀，一個(gè)太陽(yáng)升起，另一個(gè)太陽(yáng)落下的標(biāo)志性場(chǎng)景。

這篇題為《類(lèi)地環(huán)雙星行星的氣候變化（Climate variations on Earth-like circumbinary planets）》的論文發(fā)表在4月6日的《自然·通訊》上。該論文得到了FWF奧地利科學(xué)基金（項(xiàng)目S11608-N16）、IMCCE巴黎天文臺(tái)和NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的支持。

原文網(wǎng)址：Twice as bright: Earth-sized planets with two suns could still be habitable (princeton.edu)

論文網(wǎng)址：Climate variations on Earth-like circumbinary planets | Nature Communications