木星巨大的引力可以幫助我們找到外星世界。

比起思考它們與恒星的距離是否適合液態(tài)水應(yīng)找到更多的可能尋找可居住的系外行星。例如， 這顆行星，像地球，火星和金星一樣多巖石嗎？它有板塊構(gòu)造和磁場嗎？它含有大氣嗎？還有另一個重要的問題：在同一顆恒星的軌道上，它是否會被其他系外行星的不利影響？

? 為了更好地闡述這一點，天文學(xué)家們正在研究氣態(tài)巨行星木星在我們行星軌道上的巨大引力。這項技術(shù)已在一篇新的論文中概述，該論文已被《天文雜志》接受并上傳至arXiv。

盡管我們太陽系中的行星相距甚遠(yuǎn)，但它們?nèi)匀唤米阋杂绊懕舜说能壍溃呐乱稽c點。對地球來說，這意味著與木星和土星的相互作用（主要是）會拉長其軌道的橢圓形狀，并影響其軸向傾斜，從而產(chǎn)生稱為米蘭科維奇循環(huán)的冰川和間冰期氣候循環(huán)?？偟膩碚f，這并沒有阻止生命的繁衍，盡管冰河時代發(fā)生了滅絕事件。不過假設(shè)木星的影響更大，地球的軌道將會變得更加細(xì)長和古怪？

這對地球的可居住性意味著什么？“如果地球的軌道和我們太陽系中水星的軌道一樣多變的話，生命不會在這里出現(xiàn)?！蹦侠ナ刻m大學(xué)的天文學(xué)家喬蒂向《科學(xué)警報》解釋說?！八擒壍赖钠穆士梢愿哌_(dá)到0.45。如果地球的偏心率達(dá)到這么高，那么當(dāng)?shù)厍螂x太陽最近時，地球?qū)⒈冉鹦请x太陽較近，而在最遠(yuǎn)點時，地球與火星距離太陽一樣遠(yuǎn)?！?/p>

因為目前還不清楚木星是否會造成如此大的變化，因此霍納和一個國際同事團(tuán)隊開始了一個項目來尋找答案。他們制作了太陽系的模擬圖，并移動木星觀察會發(fā)生什么。結(jié)果相當(dāng)令人驚訝。研究小組發(fā)現(xiàn)他們的模擬是有效的，這意味著他們可以對這個系統(tǒng)進(jìn)行模擬，以確定行星之間的引力相互作用，以及行星如何圍繞恒星運行，并根據(jù)我們對太陽系對米蘭科維奇周期影響的理解來繪制地圖。

但他們也顯示出實物會以多快的速度分崩離析?；艏{在接受《科學(xué)警報》采訪時說：“我們馬上發(fā)現(xiàn)的一件事是它實際上很容易使我們的太陽系變得不穩(wěn)定。“在大約四分之三的模擬中，當(dāng)我們移動木星時，我們把它放在一千萬年內(nèi)太陽系崩潰的地方。這些行星開始相互撞擊，并被從太陽系中噴射出去。”雖然這聽起來有點令人擔(dān)憂，但這些結(jié)果實際上與系外行星研究并不相關(guān)，因為任何能夠被我們探測到的系外行星系統(tǒng)都極有可能是穩(wěn)定的。事實上，在我們尋找外星世界的過程中，確實有一些好消息——在小組完成的剩下的四分之一的模擬中，嗯，地球?qū)嶋H上是相當(dāng)正常和適合居住的。

研究人員說，這與稀土假說相悖，稀土假說認(rèn)為，地球上孕育生命的條件是如此獨特，它們永遠(yuǎn)不會在宇宙中的任何地方復(fù)制。“地球在中間非?；靵y。它不快。一點也不慢。它不大，也不小?；艏{說：“這真的很一般?！斑@表明，至少對于這些軌道影響，軌道擾動，而不是稀土，你發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)行星，在我們模擬的系統(tǒng)中，與地球同樣適合生命存在，如果從周期性（氣候）振蕩的角度來看不是更好的話。”這些都是重要的觀測結(jié)果，因為研究的最終目的是設(shè)計一個測試，幫助縮小哪些系外行星值得未來觀測。

在未來的某個時候，我們的技術(shù)將變得足夠先進(jìn)，能夠探測到許多較小的、地球大小的系外行星。但是，由于對望遠(yuǎn)鏡時間的需求有限，我們需要確定我們可以采取的其他第一步措施來評估某個特定的系外行星是否值得進(jìn)一步研究。

一種方法是研究圍繞同一恒星運行的任何其他系外行星對其潛在可居住性的影響。霍納解釋說：“我們永遠(yuǎn)找不到只有一顆行星而沒有其他行星的行星系統(tǒng)。這就是模擬發(fā)揮作用的地方。它們不僅可以用來幫助確定系統(tǒng)的動力學(xué)，還可以用來確定所討論的系外行星在長時間尺度上是否仍然可以居住的可能性。

在團(tuán)隊的工作能夠大規(guī)模應(yīng)用之前還有一段時間。我們目前的儀器還不足以探測到它所關(guān)注的系外行星。未來10年，隨著更先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡升空，這種情況將發(fā)生變化。這也意味著還有更多的工作要做。研究小組希望，他們的工作意味著，當(dāng)可居住的系外行星探測開始大量涌入時，行星天文學(xué)家可以進(jìn)行模擬。這意味著模擬將需要調(diào)整，看看當(dāng)你在其他太陽系行星周圍移動時會發(fā)生什么，比如金星、火星和土星。”

霍納說：“我認(rèn)為，這種復(fù)雜性正是我們要深入研究的問題?！薄！敖酉聛?，我們還將研究如何將這項工作與人們開發(fā)的氣候模型聯(lián)系起來，看看能否將其轉(zhuǎn)化為一個完全可預(yù)測的氣候解決方案?！薄皳Q句話說，如果你知道行星的軌道，你能預(yù)測出氣候會有多大的變化，而不僅僅是預(yù)測軌道的變化。它將氣候科學(xué)和天文學(xué)以一種非常出色的方式結(jié)合在一起?！?/p>

? ? 這項研究已被納入《天文學(xué)報》，并可在《阿爾席夫》上發(fā)表。

BY: MICHELLE STARR

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