新疆域 FRONTIERS [美]艾萨克·阿西莫夫 著 上海科技教育出版社 1999.12 扫描,校对:异调 宇宙学新疆域(FRONTIERS OF UNIVERSE),卞毓麟 何妙福 译 觅猎行星 几乎已有半个世纪,天文学家们坚信,行星必定是很普遍的:大 多数、甚至所有的恒星,均拥有行星。对于像太阳这样的单星——在 它们附近没有伴星——而言,情况尤其如此。如今,天文学家们终于 有了最可靠的证据,表明这种信念大概是对的。 现今对恒星如何形成的看法是:一大块尘埃云徐徐集聚收缩,且 在此过程中收缩逐渐加快。其中心部分变成一颗恒星,而围绕着它的 较稀薄的物质最终则生成一些行星。事实上,这样的收缩会在恒星附 近形成行星乃属势在必行,我们的太阳系便是一例。问题则在于我们 所知的实例只有这唯一的一个。 如果其他恒星也有行星绕之运行,我们当然不可能在通常意义下 “看见”它们。一颗行星本身并不发光;它因反射自己绕以运行的那 颗恒星的光而变亮。因此,行星要比恒星暗得多,它的那一点儿光完 全淹没在附近那颗恒星的光芒之中了。 但是,为了获悉行星之存在,我们并不一定要切实地看见它。 一颗恒星如果没有行星(或与之相伴的其他恒星),则在天空中 应完全沿着一条直线缓缓前行。然而,如果有一颗行星与之相伴,那 么该行星和这颗恒星就会一起绕着它们公共的质量中心转动。行星的 质量较小,引力也较弱,因而转的圈子较大;但是,那颗恒星毕竟也 在微微摇晃。发生这种情况时,该恒星在天空中移动的轨迹就会略呈 波浪形。(从远处观看,太阳的运动轨迹也应该是微微波动的,这主 要是由于受到木星——太阳系中最大的行星的引力拉曳。) 如果一颗恒星相当小,而它的行星又相当大,那么这种摆动就比 较容易察觉。从20世纪40年代到60年代,天文学家们报道了一些恒星 的这类摆动,其中一颗名叫巴纳德星的小恒星尤为引人注目,它与我 们的距离仅为5.9光年。 然而,其他天文学家无法进一步确认这类报道,他们测量不到所 报道的摆动。最后,科学家们认定这是由使用望远镜时的误差造成的。 希望落空了。但是,近几十年来,仪器设备改进了。1988年中,有两 位天文学家各自报道观测到了正在晃动的恒星,他们是哈佛大学的戴 维·W·莱瑟姆(David W. Latham)和不列颠哥伦比亚州维多利亚大 学的布鲁斯·坎贝尔(Bruce Campbell)。 莱瑟姆的发现多少有些偶然。他为了检验自己的望远镜而研究一 颗太阳型的恒星——它名叫HD114762,离我们约90光年。他发现了某 种摆动,但并不急于过早声张。他潜心研究该恒星达7年之久,根据该 恒星摆动的情况判断,有一颗行星在此期间已绕它转了30圈。该行星 的公转周期则为84天。 另一方面,坎贝尔研究了恒星朝向我们而来(或离开我们而去) 的方式。一颗恒星如果拥有行星,那么它就有可能以这样的方式晃动: 先是朝向我们而来,然后退离我们而去,然后又是朝着我们前来,如 此交替往复。坎贝尔在7年时间内研究了18颗恒星,它们距离我们均在 100光年以内,其中有9颗呈现出某种摆动;但是,如果这是因存在行 星所致,那么这些行星离它们绕以转动的恒星必定就相当远,以至于 它们公转一周所需的时间要超过7年。因为坎贝尔并未目睹一次完整的 摆动,所以其结果在某种程度上不如莱瑟姆那么肯定。 要使这种摆动比较明显,行星就必须相当大,也许要显著地大于 木星。这就使人们不易肯定,它们究竟是真正的行星,还是非常暗弱 的恒星伴星。当然,即使它们当真是行星,那么也要想到,像木星那 么大的行星的主要构成成分必定是热的氢,因而完全不适宜于像我们 自身这样的生命栖居。 尽管如此,这些结果似乎还是说明:至少有一半(也许更多)的 恒星拥有并非显然为恒星的某种伴星。它们有可能是木星型的行星; 但情况更可能是,如果存在一颗木星型行星的话,那么还会有别的行 星同时环绕着这颗恒星旋转;人们探测不到那些行星,纯粹是因为它 们太小太轻,不足以使那颗恒星产生可被我们探测到的摆动。 换句话说,有了这些报告,天文学家们就应该有所准备,相信在 我们银河系(以及在其他星系)中存在着大量的地球型行星。这一点 非常重要,因为地球型行星越多,其中至少有一些具备适于生命栖居 的条件并进化出生命的机会就越大。 多亏有了这些消息,猜想生命也许是宇宙中的普遍现象的那些天 文学家(就像我一样),现在可以稍为放心了。如果生命是普遍存在 的,那么就有可能在条件凑巧的地方进化出智慧生命,并产生出技术 文明,于是人类在宇宙中就并不孤独了。