地外生命的“摇篮”

撰文｜肯·克罗斯韦尔（Ken Croswell）

翻译｜丁家琦

什么样的行星系统更有可能孕育出地外生命？答案或许是有着更多圆轨道行星的行星系统。

如果地外生命确实存在，它们很可能存在于有着众多行星的行星系统中。最近一项研究表明，围绕恒星的行星数越多，行星的轨道就更接近圆形。而圆轨道上的行星不会离恒星太近或太远，它们的气候应该足够温和，从而能够孕育出智慧生命。

我们自己所在的太阳系就符合这个模式。太阳有8或9颗行星（这得看你有没有把冥王星当成一颗行星），其中大多数都是按接近圆形的轨道运行。举个例子，地球轨道的离心率就只有1.7％（离心率从0％到100％，分别代表从正圆到极端细长的椭圆）。水星和冥王星有着椭圆形的轨道，离心率分别为21％和25％。不过就算是冥王星（在2006年的国际天文学联合会上，冥王星被降级为矮行星，但一些人对此仍有异议），它的轨道跟其他有些恒星周围的行星轨道相比也还算圆，后者的离心率可能会超过60％、70％，甚至80％。

“据我们所知，这类‘野蛮的世界’仅仅存在于只有一两颗行星的行星系统中。”这项研究的发起者、美国普林斯顿大学的天文学家玛丽·安妮·林巴赫（Mary Anne Limbach）和埃德温·特纳（Edwin L. Turner）说。与之相对，如果一个行星系统有着4颗及以上的行星，则这些行星的轨道会更接近于圆形。这一结论是他们观察了数百个行星系统中的403个行星之后分析得出的，相关研究发表在了2015年1月的《美国国家科学院学报》（PNAS）上。

美国国家航空航天局艾姆斯研究中心的行星科学家杰克·利绍尔（Jack Lissauer）指出，圆形轨道上的行星更易孕育生命是因为它们不会相互干扰。林巴赫也说，如果一颗行星的轨道为长椭圆形，它就可能“与其他行星的轨道发生交叉，从而将其他行星撞出原有的系统”。

轨道狭长的行星不仅会像鲁莽的司机一样撞到其他行星，它们自己也不会成为合适的生命住所——离太阳近的时候会被烤得太热，离太阳远的时候又会冻结成冰球。因此，智慧生命更可能存在于拥有圆形轨道的行星上，而它们所在的行星系中还会有各种各样其他的行星，它们甚至会为了某一颗行星到底是不是真正的行星而争吵起来——就像我们一样。

水星的故事

与任何一颗拥有椭圆轨道的行星一样，水星在每一个绕日周期中都会经过一个离太阳最近的近日点。但这个近日点的变化，比牛顿引力定律的预言更快。这一度让19世纪的天文学家认为，在它的旁边还存在着另一颗行星，他们称之为“火神星”，也称“祝融星”，正是这颗行星将水星拖离了预定的轨道。事实上，水星过于接近太阳是由广义相对论效应导致的，然而在19世纪，大家还都不知道这一点。水星的运动正好证实了爱因斯坦（A. Einstein）的理论。