鲸鱼座τ星(天仓五):地球外最可能发现外星生命的地方

1960年,美国天文学家将一台巨型天线对准了距离地球大约11.912光年外的一颗恒星,他们认为这颗恒星周围可能存在着类似于地球的宜居星球,上面可能居住着外星人,不过经过几天的信号收集,他们并没有收集到外星人发出的信号。这颗被天文学家选中的恒星就是鲸鱼座τ星天仓五,英文名:Tau Ceti),是奥兹玛计划的一部分。

在腾讯视频的科幻剧《三体》中,杨卫宁再向叶文洁介绍国外地外文明搜寻计划的时候,也提到了这颗恒星,那么鲸鱼座τ星究竟有何魔力能够让天文学家对它产生兴趣呢?

腾讯视频的科幻电视剧《三体》第18集,杨卫宁介绍奥兹玛计划对鲸鱼座τ星的探测
腾讯视频的科幻电视剧《三体》第18集,杨卫宁介绍奥兹玛计划对鲸鱼座τ星的探测

鲸鱼座τ星的数据

鲸鱼座τ星距离地球大约11.912光年,是距离地球最近的恒星之一。它吸引天文学家的第一个要素就是这颗恒星看起来和太阳比较像。

和太阳一样,鲸鱼座τ星也属于G型星,它的质量是太阳的0.783倍,半径是太阳的0.793倍,光度也只有太阳的0.488倍,是一个比太阳稍微小一些的恒星。

鲸鱼座τ星是一颗比太阳稍微小一些的恒星
鲸鱼座τ星是一颗比太阳稍微小一些的恒星

但是它却和太阳一样,是一颗孤星,要知道距离地球最近的半人马座α星(也就是三体星)中其实有两颗G型星,其中一颗质量是太阳的1.1倍,另外一颗是太阳的0.9倍,但是它们却属于三星系统的一部分,所以被早期科学家认为不太可能存在生命。

作为一个孤星,鲸鱼座τ星的视星等为3.5,在地球上用肉眼就能够看到。如果现在鲸鱼座τ星周围真的有外星人的话,那它们也能看到太阳,太阳的视星等将为2.6。

而且鲸鱼座τ星还在不断的接近太阳,大约为在43000年后最靠近太阳,届时它距离太阳只有10.6光年。

鲸鱼座τ星的行星系统

作为一个曾经被认为存在生命的恒星系,鲸鱼座τ星周围被发现了大量的尘埃,据说能够达到太阳系尘埃量的10倍以上。

更加让科学家惊喜的是,在鲸鱼座τ星的周围还发现了4颗系外行星,同时还有4颗待确认的系外行星,总计8颗行星,似乎更加接近太阳系的结构了。

系外行星质量半长轴(天文单位)轨道周期(天)偏心率
b (未确认)≥2.0±0.8倍地球质量0.105±0.00513.965±0.0170.16±0.22
G≥1.75±0.25倍地球质量0.133±0.00120.00±0.020.06±0.13
c (未确认)≥3.1±1.4倍地球质量0.195±0.00935.362±0.0880.03±0.28
H≥1.83±0.68倍地球质量0.243±0.00349.41±0.080.23±0.16
d (未确认)≥3.6±1.7倍地球质量0.374±0.01794.11±0.700.08±0.26
e≥3.93±0.83倍地球质量0.538±0.006162.87±1.080.18±0.18
F≥3.93±1.05倍地球质量1.334±0.017636.13±11.700.16±0.07
i (未确认)≤5倍木星质量3到20
碎片盘6.2~52个天文单位   
鲸鱼座τ星系中的系外行星列表

更惊喜的是这些系外行星中有一些和地球非常类似,比如鲸鱼座τ星g是一颗1.75倍地球质量的超级地球,鲸鱼座τ星h是一颗1.83倍地球质量的系外行星。其他的几颗除了鲸鱼座τ星i是一颗5倍木星质量的气态巨行星外,都是一些质量不超过4倍地球质量的超级地球。

鲸鱼座τ星中的行星数量很多,类似于太阳系
鲸鱼座τ星中的行星数量很多,类似于太阳系

更更更让人惊喜的是,鲸鱼座τ星f还可能位于鱼座τ星的宜居带内。

前面说了鲸鱼座τ星是一颗质量只有太阳0.78倍的恒星,亮度更是不足太阳的一半,所以鲸鱼座τ星的宜居带将会比太阳系的宜居带更加狭小(地球大小的行星处于0.55个天文单位到1.16个天文单位之间)。根据科学家的计算,距离恒星大约0.552个天文单位的行星接收到的恒星辐射能量将会是地球的1.71倍,略低于金星所接收的太阳能量,距离恒星大约0.7个天文单位处的行星将会和地球所接收的太阳能相当。如果按照这个标准来的话,最靠近鲸鱼座τ星的b星距离恒星只有0.1个天文单位,包括g星、c星、h星和d星距离恒星都太近了,温度肯定很高,基本上排除生命存在。

而鲸鱼座τ星e则距离恒星0.538个天文单位,按理说也处于宜居带的内侧边缘处,但是考虑到这是一颗将近4倍地球质量的超级地球,所以它的大气层厚度肯定远超地球,表面温度也将会非常高,排除生命的可能性。

鲸鱼座τ星e和f两颗系外行星和地球的大小对比
鲸鱼座τ星e和f两颗系外行星和地球的大小对比

最后只剩下鲸鱼座τ星f,这也是一颗4倍地球质量的超级地球,但是它距离恒星1.334个天文单位,就算是放在太阳系它距离恒星也处于宜居带的外围了。实际上它接收到的恒星辐射能量大约是地球的28.5%,甚至都不如火星接收到的太阳能量。

但是因为鲸鱼座τ星f质量远比地球大,所以它肯定拥有一个浓厚的大气层,这可能会产生足够的温室效应,让鲸鱼座τ星f保持适宜的温度在星球表面维持液态水的存在,那么它有生命的可能性也就比较大了。

鲸鱼座τ星系可能存在生命吗?

其实大家对于鲸鱼座τ星感兴趣的最主要原因就是这个恒星系中可能会有生命存在,通过上面的介绍,我们也知道特别是鲸鱼座τ星f是有比较大可能性有适合生命存在的环境。

相比较太阳来说,鲸鱼座τ星也有自身的一些优势适合生命存在。

鲸鱼座τ星比太阳更小,也意味着它会比太阳更长寿,目前鲸鱼座τ星年龄大约为58亿年,比太阳要古老一些,但是它的年龄可能会长达120亿年。

鲸鱼座τ星系想象图
鲸鱼座τ星系想象图

而且通过对鲸鱼座τ星色球层的观测,还表明这是一颗非常稳定的恒星,几乎很少有剧烈的磁场活动,虽然在一些波段上也显示出鲸鱼座τ星有一个11年周期的恒星活动,但是相对太阳来说要弱很多,这些都指向了鲸鱼座τ星是一颗稳定的恒星,这也非常适合生命生存。

当然要说缺点的话,就是整个鲸鱼座τ星系中最宜居的鲸鱼座τ星f星球太大了,它的质量将近4倍地球,半径是地球的1.8倍,这使得其表面引力远比地球大。而且据说这颗行星迁移到现在这个位置还不超过10亿年,也没有足够的时间用来进化生命。加上引力太大,就算是诞生了生命乃至于是智慧生命,未来鲸鱼座τ星f人想要进入太空的话,将会远比地球人更艰难。

不管怎么说,目前来说,鲸鱼座τ星系都是一个最接近太阳系的恒星系,未来随着人类开始探索其他恒星系,相信鲸鱼座τ星一定会成为一个热门的目的地。

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