我们知道的唯一有生命的行星——地球——围绕着一颗恒星，即我们的太阳运行。因此，我们有理由认为，寻找外星生命的最佳地点是围绕单一恒星运行的行星。但是大多数银河系的恒星都不是孤独的。它们大多数（85%）都有伴侣，两颗恒星围绕着一个共同的质心运行。围绕两颗恒星运行的行星能否孕育生命？这种可能性让人想起了虚构的塔图因世界，在史诗般的太空歌剧《星球大战》中，一颗炎热的沙漠行星围绕着一对双星运行。

2022年5月23日，丹麦哥本哈根大学的天文学家提出，有两个太阳的行星可能与地球有很大不同。天文学家不知道身处双星系统如何影响潜在的宜居性。但是很明显，这种系统为生命提供了不同于我们太阳系的条件。

他们的研究--发表在同行评议的《自然》杂志上--探讨了双子星行星。它讨论了来自智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）望远镜的新观测结果。在这项研究中，ALMA观测了一个名为NGC 1333-IRAS2A的年轻双星系统，该系统距离地球约1000光年。

双星系统中的行星

科学家们曾经认为，寻找外星生命的最佳地点是在单一的、类太阳的恒星周围的行星上。这在某种程度上可能仍然是正确的，但是现在他们发现，在各种恒星系统中都可能存在宜居的条件。例如，在红矮星——比我们的太阳更小、更冷的恒星的宜居带中甚至发现了地球大小的岩石行星。宜居带是指在一颗恒星周围的区域，温度可能允许液态水在行星或卫星上存在的区域。

在双星系统中发现越来越多的系外行星，也就是说，行星不止存在于单星系统中。这些发现表明，行星是常见的，围绕着所有不同种类的恒星运行。

此外，新的技术和仪器使天文学家能够更仔细地观察这些世界中的一部分。这项新研究的主要作者，哥本哈根大学尼尔斯-玻尔研究所的Jes Kristian Jørgensen指出：

这一结果令人振奋，因为在未来几年内，寻找地外生命的工作将配备几个新的、极其强大的仪器。这增强了了解行星如何在不同类型的恒星周围形成的意义。这样的结果可能会精确地指出哪些场所对探测生命的存在有吸引力。

气体和尘埃的迸发

NGC 1333-IRAS2A是一个非常年轻的双星系统——只有大约1万年的历史，它仍然被气体和尘埃盘所包围。尼尔斯-玻尔研究所的共同作者Rajika Kuruwita说：

观测使我们能够放大恒星并研究尘埃和气体如何向圆盘移动。模拟将告诉我们哪些物理学定律在起作用，以及这些恒星在我们观察到的快照之前是如何演变的，以及它们未来的演变。

研究人员注意到，气体和尘埃的运动并不总是连续的。有时在持续10~100年的时期，每1000年发生一次——"爆发 "的活动。在这时候，双星的亮度变得比正常情况下高10~100倍。科学家们说，这种模式是由双星的双重性造成的。这两颗恒星围绕着一个共同的引力点互相环绕。当它们这样做时，它们的联合引力导致大量的气体和尘埃向内朝向恒星坠落。Kuruwita解释到：

坠落的物质将引发显著的加热。热量将使恒星比平时明亮得多。这些爆裂会把气体和尘埃盘撕裂。虽然圆盘将再次建立起来，但爆发仍可能影响后来的行星系统的结构。

其它行星和彗星

这些爆发是重要的观察结果，尽管该系统仍然太年轻，不可能形成行星。然而，研究人员希望研究其它的行星系统，以便与NGC 1333-IRAS2A的结果进行比较。

此外，研究人员还想观察其它天体，如系外彗星。与系外行星一样，这些是围绕其它恒星运行的彗星。在我们自己的太阳系中，人们认为彗星可能将生命的分子构件带到了古代地球。同样的情况是否也会发生在其它行星系？Jørgensen说：

彗星很可能在创造生命进化的可能性方面发挥了关键作用。彗星通常有很高的冰含量，并存在着有机分子。完全可以想象，在行星贫瘠的时期，彗星中保存的有机分子，后来，彗星的撞击将把这些分子带到行星表面。

由爆炸引起的加热将引发尘埃颗粒和周围的冰的蒸发。这可能会改变形成行星的物质的化学成分。

ALMA所覆盖的波长使我们能够看到相当复杂的有机分子，即具有9-12个原子并含有碳的分子。这些分子可以成为更复杂分子的基石，而更复杂分子是我们已知的生命的关键。例如，在彗星中发现的氨基酸。

詹姆斯·韦伯望远镜对双星系统中的行星的观测

ALMA的观测是在了解行星系统如何形成方面的一大进步。不仅是在双星的周围，而且对于一般的恒星也是如此。很快，NASA的韦伯望远镜也将探索宇宙，并将能够更仔细地观察双星系统，如NGC 1333-IRAS2A。

对于那些确实有行星的系统，韦伯可以分析其中一些行星的大气层，寻找可能的生物特征。这些气体如氧气、氮气、二氧化碳或甲烷，可能是生命的证据。

ELT和SKA

ELT（欧洲极大望远镜）和强大的SKA（平方千米阵列）也将加入韦伯计划。这两台望远镜都计划在本世纪末开始观测。尤其是ELT，将能够研究系外行星的大气层。Jørgensen说：

SKA将允许直接观测大型有机分子。詹姆斯·韦伯太空望远镜在红外线下运行，特别适合观测冰中的分子。最后，我们还有ALMA，它特别适合观测气体形式的分子。将不同的来源结合起来，将提供大量令人兴奋的结果。

事实上，未来几个月和几年对于系外行星的研究来说将是令人兴奋的。ALMA望远镜已经为双星系统和系外行星提供了宝贵的新见解。这将继续由韦伯、ELT、SKA和其它望远镜进行。它们会发现什么？

总结：一项新的研究调查了与我们的太阳系非常不同的双星行星是否可以支持生命。这样的行星可能是寻找外星生物证据的好目标。

关于作者

保罗·斯科特·安德森（Paul Scott Anderson）在学校时，他就以对太空探索和天文学的热情而闻名。他在2005年开始了他的博客 The Meridiani Journal，这是一个关于行星探索的记事。2015年，该博客改名为Planetaria。虽然对太空探索的所有方面都感兴趣，但他的主要热情是行星科学。2011年，他开始以自由职业者的身份撰写关于太空的文章，目前为《美国太空》和《未来主义》（Vocal的一部分）撰稿。他还为《今日宇宙》和《太空飞行内幕》撰稿，并在《火星季刊》上发表文章，并为iPhone和iPad的著名iOS应用程序Exoplanet撰写补充文章。

原文链接

论文网址：Binarity of a protostar affects the evolution of the disk and planets | Nature

原文网址：Can binary-star planets support life? (earthsky.org)