从“塔图因行星”天空升起两个“太阳”

电影“星球大战”展现了天行者的家园——沙漠行星塔图英，在塔图英的行星世界，人们看到了两个太阳“东升西下”的美景。行星塔图英绕两颗主恒星转动，而我们的地球绕一颗太阳恒星旋转。科学家曾认为，只有非宜居性的巨型气体行星绕双主恒星旋转，岩石态或固体行星不会出现在双主恒星的公转轨道上。科学家经过数学模拟的计算发现，好似塔图英沙漠行星的类地或固态行星广泛地分布在宇宙之中。

犹他大学的天体物理学家本·布罗姆利尼和斯密森尼天体物理中心的斯考特·凯尼恩在合作研究中确信，塔图英行星上的日落景象十分寻常，“两个太阳”的升起和落下构成了一幅壮美的图画。两位科学家模拟的结果表明，在靠近双恒星系一个小区域的外侧，气体巨行星和岩石态行星都有形成的可能，它们似乎在单一主恒星的周围形成。在两位科学家模拟的图景中，行星绕双主恒星转动十分普遍，好似行星绕单一的恒星转动。

《天体物理学》杂志邀请同行专家评议和鉴定他们的成果。两位科学家撰写了题为“行星在双主恒星周围形成，塔图英的行星世界容易形成”的论文，他们的研究成果不同于电影“星球大战”的场景，充斥了抽象的数学方程。两位科学家对微型行星在双主恒星的周围如何形成和旋转的问题进行了研究，“微型行星”是小尺度的岩石行星，在撞击和挤压作用下最终能形成大尺度行星。

通过灰尘颗粒的聚集形成了行星，在急速旋转的行星盘中诞生了行星系，由气体和尘埃形成的行星一般绕主恒星转动。行星不是在人们想象的某种“优雅的宇宙”中诞生，它们孕育在“脏兮兮”的尘土飞扬环境。好似在床底下堆积的灰尘，灰尘越积越厚，颗粒越聚越大。通过颗粒物的堆积和岩块的聚拢形成了行星。当行星在双主恒星的周围形成时，双主恒星搅乱了气体和尘埃。科学家确立了行星的“最圆轨道”，行星实际的运动轨迹为椭圆，在椭圆轨道公转时会产生次数不等的波动现象。周期性引力带来了行星波动性的椭圆轨道，两个位于中心的主恒星对行星的公转产生了引力拖动。

双主恒星与单主恒星不同，当小尺度的行星绕双主恒星转动时，双主恒星产生了引力拖动，小尺度行星的转动轨迹发生了交叉。高速转动的小尺度行星有可能出现破坏性的碰撞事件，阻碍了自身的正常演化。地球尺寸一类的行星可能出现在双主恒星的周围，最圆的行星轨道实际上呈椭圆形，小尺度行星很有可能在双主恒星的周围运转了成千上万年，避开了由轨道交叉产生的碰撞，模拟计算的结果表明，塔图英行星在宇宙中极为常见。

开普勒太空望远镜目前已发现了一千多颗行星，其中包括了处在宜居带的岩石态行星，宜居行星距离主恒星不是很近，表面温度不是很热；宜居行星距离主恒星不是很远，表面温度不是很冷。有7颗开普勒行星伴随着双主恒星，它们位于双主恒星的宜居带或宜居带的附近，这7颗行星都是巨型气体行星，相当于海王星或木星的巨大体积。迄今为止，天文学家没有发现小体积的岩石态行星，比如地球或在电影“星球大战”中出现的塔图英行星。开普勒卫星没有发现地球尺寸的、绕双恒星转动的行星，岩体行星的体积与巨型气体行星相比很小，天文学家观测岩石行星时十分困难。

开普勒太空望远镜曾发现过一颗远离双主恒星的巨型气体行星。已发现的7颗位于宜居带和宜居带附近的行星如何落入了现在的位置，科学家有很多的争议。布罗姆利尼和凯尼恩的研究成果表明，7颗巨型气体行星从它们所在位置的气体和尘埃中形成，但有些科学家不同意他们的结论，布罗姆尼本人也怀疑过固定位置的形成方式，在远离双主恒星的区域，似乎缺少足够的气体和尘埃。

7颗开普勒巨型气体行星能否从其它区域获得气体和尘埃的补充？两位科学家的回答是肯定的，远离双主恒星的巨型气体行星从其它区域“调用”了足够的气体和尘埃，巨型气体行星本身“原地不动”，它们不是首先形成于别的位置，然后挪移到现在的地方。科学家普遍认可一种理论，由普勒太空飞船发现的7颗巨型气体行星形成于更远、更冷和更安静的地方，然后“不远万里”地移动到它们的“第二故乡”，稳固在目前的位置。

远离双主恒星的巨型行星迁移到了靠近双主恒星的轨道，它们或受到了向内方向的螺旋作用，围绕双主恒星的气体盘产生了螺旋推动力，或受到了引力的拖动作用，另一个更遥远的巨型气体行星产生了这种引力拖动。地球尺寸的塔图英行星没有遇到生命诞生的阻碍因素，没有问题难道是问题，地球的生命形态是否类似于系外行星的生命形态？生命可能诞生在宜居的系外行星，科幻电影镜头中展现了系外的塔图英行星，一片生机盎然的景象，在塔图英行星的表面是否开放了油菜花、梨花和桃花、茶花和樱花？天体植物学家未有答案。

（编译：2015-3-31）