根据一项新的分析,银河系中的每一颗恒星都照耀着至少一颗伴星行星,这使得系外行星突然变得普遍,成为常态而非例外。这意味着,仅在我们宇宙的这个角落,就有数十亿个世界。这与几年前的情况大不相同,那时许多科学家认为行星很难形成,因此是特殊的事物。现在我们知道,它们的数量比恒星还多。
“行星就像兔子;你不会只得到一只,你会得到一群,”SETI研究所的资深天文学家Seth Shostak说,他没有参与这项研究。
“所以,实际上,银河系中的行星数量可能是恒星数量的五到十倍。大约有万亿颗行星。”
当然,至少目前还无法知道有多少个这样的世界可能适合我们所知的生命形式生存。但Shostak表示,仅仅是概率就足以令人着迷。
“现在说我们的星系里有数十亿个宜居世界,可能只是最低估计,这并非不合理,”他说。“也许它们都像高压灭菌器一样无菌,但似乎不太可能,对吧?那会让我们非常奇怪。”
其他天文学家则认为,我们确实很奇怪,增加已知的行星数量并不能增加在其中任何一颗行星上发现智慧生命的几率。
“以任何人类标准来看,这些数字都非常巨大,但我们仍然只看到了我们星系的一小部分,”天文学家和科学作家John Gribbin说,他刚刚出版了一本名为《宇宙孤寂》的书。“[这项研究]进一步加深了我们对行星和恒星如何形成的理解,但在我们能够说这些行星上有生命之前,还有很长的路要走,在达到文明之前,还有更长的路要走。”
这种新的行星富足是基于一项为期六年的调查,该调查利用一个国际性的南半球望远镜网络研究了数百万颗恒星。天文学家使用一种称为引力微引力透镜的精妙探测方法,这是寻找太阳系外行星的三种可靠方法之一。开普勒望远镜使用凌日法,通过行星从恒星前方经过时恒星亮度的微小变化来探测。其他天文台使用视向速度法,测量行星的引力拉扯引起的恒星的摆动。这两种方法都有助于找到质量巨大或轨道距离非常近的行星。但引力微引力透镜法可用于寻找更广泛质量范围和更广泛轨道距离的行星。
它是通过利用宿主恒星及其潜在行星作为透镜来工作的。宿主太阳系的引力场会放大背景恒星的光。如果宿主恒星确实拥有一颗行星,那么这颗行星实际上会扩大透镜的效应,而这种效应是可以测量的。这种对齐是极其罕见的,因此一个国际研究团队每晚都会检查一亿颗恒星,并记录那些具有有前景的光变曲线放大的恒星,以更高的分辨率进行检查。从2002年到2007年,该团队观测了500颗这样的恒星。在10个案例中,他们能够直接看到行星的引力透镜效应。一项统计分析表明,所研究的恒星中,有六分之一拥有类似木星质量的行星,一半拥有海王星质量的行星,三分之二拥有超级地球。天文学家在一篇新的《自然》杂志的论文中指出,综合这些结果表明,一颗恒星周围的平均行星数量大于一。
“加在一起,这三种方法能够首次说明我们的太阳系有多普遍,以及有多少恒星似乎在可能存在湖泊、河流和海洋的轨道区域拥有地球大小的行星——也就是说,生命在我们从地球上所知的样子可能存在的区域,”哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所天体物理学与行星科学研究组组长、该论文的作者之一Uffe Gråe Jørgensen说。
有了如此多的行星,人们很容易认为外星生命猎人的几率大大增加了,但情况并非一定如此,因为科学家们仍然不知道生命形成需要什么,亚利桑那州立大学的宇宙学家和天体生物学家Paul Davies说。
“外面有多少‘房地产’并不重要,”他说。“我猜想银河系中会有数亿个类似地球的行星,但如果生命在其上形成的概率是万亿分之一,那对你来说就毫无用处了。”
然而,知识的缺乏并没有阻止科学家们做出有根据的猜测——例如,1961年天文学家Frank Drake提出的德雷克方程,该方程试图通过一系列假设来估算智慧文明的数量。
“自1961年这个方程被构想出来以来,所有已完成的工作都朝着同一个方向发展,即我们在这里的情况并不那么奇怪,不那么特别,”Shostak说。“我们并不独特,至少在天文学上是这样。”
我们只是数百万分之一。