比起關(guan) 心它們(men) 與(yu) 恒星的距離是否適合液態水，尋找可居住的係外行星有著更多要做的事情。例如，地球，火星和金星等行星是否岩石化？它具有板塊構造和磁場嗎？有大氣層嗎？

還有另一個(ge) 重要的問題：在同一顆恒星的軌道上，世界是否受到其他係外行星的不利影響？為(wei) 了更好地理解這一點，天文學家正在研究天然氣巨星木星們(men) 自己的行星軌道上擁有的巨大引力。

圖解:木星南半球觀 圖源:jpl.nasa

這項技術已經在發表到《天文期刊》的新論文上進行了概述並且上傳(chuan) 到了arXiv網站上。

雖然在我們(men) 太陽係中行星相距非常遙遠，他們(men) 仍然近到可以影響彼此的軌道，即使隻有一點點。

對地球來說，這意味著與(yu) 木星和土星的相互作用（主要）會(hui) 拉長其軌道的橢圓形狀，並影響其軸向傾(qing) 斜度，從(cong) 而產(chan) 生冰川和間冰期氣候循環，稱為(wei) 米蘭(lan) 科維奇循環。

圖解：通過VSOP模型顯示的過去和將來的米蘭(lan) 科維奇循環

總的來說，盡管有冰河時代的滅絕事件，但這並沒有阻止生命的繁榮。但是，如果木星的影響力更大並且地球的軌道變得更加拉長和偏離中心呢？這對地球的可居住性意味著什麽(me) ？

南昆士蘭(lan) 大學的天文學家喬(qiao) 尼對科學警報說：“如果地球的軌道與(yu) 水星在我們(men) 太陽係中的軌道一樣多，那麽(me) 地球將不適合人類居住。這裏將不會(hui) 有生命。”

“水星的偏心率可以高達0.45。如果地球的偏心率如此之高，那麽(me) 當它離太陽最近時，地球比金星離太陽更近，而當地球離太陽最遠時，則和火星離太陽一樣遠。”

圖解：木星的直徑比太陽小一個(ge) 數量級，比地球大一個(ge) 數量級。大紅色斑點的大小與(yu) 地球大致相同。

 圖源：wikipedia

是否木星會(hui) 導致如此巨大的變化是未知的，因此霍納和一個(ge) 由同事組成的國際團隊著手進行了一個(ge) 項目來尋找答案。他們(men) 製作了太陽係的模擬，並移動木星來觀察會(hui) 發生什麽(me) 。

結果非常令人驚訝。研究團隊發現他們(men) 的模型運轉了，意味著他們(men) 可以對太陽係進行模擬來確定行星如何在重力作用下相互作用，以及行星是如何繞恒星運行的，並演示出和我們(men) 對太陽係對米蘭(lan) 科維奇循環的影響理解相不一致的內(nei) 容。

但是它們(men) 也展示了事物是如何迅速崩塌的。

“其中我們(men) 立刻發現的一件事是，使我們(men) 的太陽係變得不穩定實際上是很容易的，”霍納對科學警報說。

“在我們(men) 大約四分之三的模擬中，當我們(men) 移動木星時，我們(men) 將其放置在太陽係在1000萬(wan) 年內(nei) 解體(ti) 的地方。這些行星開始相互碰撞，並從(cong) 太陽係中噴出。”

雖然這聽起來有點令人驚慌，但這些結果實際上和係外行星的研究無關(guan) ，因為(wei) 任何懸掛了足夠長的時間以至於(yu) 我們(men) 可以檢測到的係外行星係統極有可能是穩定的。

事實上，在我們(men) 對外星世界的探索過程中有很多好消息——在團隊運行完成的剩餘(yu) 四分之一的模擬中，地球實際上是相當正常和宜居的。

研究人員說，這與(yu) 稀土假說相矛盾，稀土假說提出產(chan) 生地球生命的條件是如此獨特，以至於(yu) 它們(men) 永遠不能在宇宙的任何其他地方被複製。

“地球爆炸得恰到好處。不是很快，不是很慢，不是很大，也不是很小。真的很合適，”霍納說。

圖解：太陽和太陽係行星以及行星序列的描繪

稀土假說認為(wei) ，如果沒有這樣的排列，特別是沒有巨大的天然氣巨星木星（來自太陽的第五個(ge) 行星，也是最大的），地球上就不會(hui) 出現複雜的生命。圖源：wikipedia

“這表明至少對於(yu) 這種軌道影響，軌道擾動，不會(hui) 變成稀土地球，在我們(men) 模擬的係統中，你發現的大多數在地球軌道上的行星，如果從(cong) 周期性（氣候）振蕩的角度來看，會(hui) 和地球一樣適合生命。”

圖解：在類似恒星的宜居區域中發現了數量與(yu) 地球相似的行星。2015年的信息圖描繪了開普勒62e，開普勒62f，開普勒186f，開普勒296e，開普勒296f，開普勒438b，開普勒440b，開普勒442b，開普勒452b。

 圖源：wikipedia

這些是重要的觀察結果，因為(wei) 研究的最終目的是設計一個(ge) 實驗來幫助縮小哪些係外行星值得進一步的觀察的範圍。

在未來的某個(ge) 時候，我們(men) 的技術將變得足夠尖端來探測可居住範圍內(nei) 許多更小的、地球大小的係外行星。但是在高需求而顯微鏡時代有限的情況下，我們(men) 需要確定我們(men) 可以采取的其他的第一步，以評估特定的係外行星是否值得繼續研究。

一種方法是檢測同一恒星周圍軌道上其他係外行星對潛在可居住性的影響。

霍納解釋說：“我們(men) 永遠不會(hui) 找到隻有一個(ge) 行星而沒有其他行星的行星係統。”

這就是模擬發揮作用的地方。它們(men) 不僅(jin) 可以用來確定係統的動力學，而且可以用來確定所討論的係外行星在很長一段時間內(nei) 仍可居住的可能性。

在團隊的工作能被大規模應用之前還有一段時間。我們(men) 目前的儀(yi) 器還並不足以檢測它所觀測的係外行星。隨著更先進的望遠鏡的出現，這種情況將在未來10年發生改變。

這也意味著還有更多的工作要做。研究團隊希望他們(men) 的工作意味著當可居住的係外行星探測開始湧入時，行星天文學家可以通過模擬來運行。這意味著需要對模擬進行調整，來觀察當你移動太陽係的其他行星時會(hui) 發生什麽(me) ，例如金星，火星和土星。

霍納說：“我認為(wei) ，這種複雜性正是我們(men) 要去深入研究的問題。”

“然後進一步地，我們(men) 還將考慮將這項工作與(yu) 人們(men) 開發的氣候模型聯係起來，看是否可以將其轉變為(wei) 完全可預測的氣候解決(jue) 方案。”

“換句話說，如果知道行星的軌道，你能預測氣候的變化程度，而不僅(jin) 僅(jin) 是預測軌道如何變化。它將氣候科學和天文學以一種非常出色的方式結合在了一起。”

該研究已被《天文期刊》采納，並在arXiv網站上可用。

作者: MICHELLE STARR

FY: 張玉兔

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