外星生命可以拯救恒星的死亡吗？韦伯太空望远镜将揭示答案

如上图所示，绕小恒星运行的行星在其前恒星（即“过渡”）的主恒星通过时会产生强烈的大气信号。白矮星为天文学家提供了一个难得的机会来描述岩石行星。

当像我们的太阳这样的恒星死亡时，剩下的只是一颗裸露的核心-白矮星。康奈尔大学的研究人员说，绕着白矮星运行的一颗行星为确定生命是否能够在恒星死亡中幸存提供了一个有前途的机会。

在今天（2020年9月16日）在《天体物理学杂志快报》上发表的一项研究中，他们展示了NASA即将上演的詹姆斯·韦伯太空望远镜如何在绕白矮星运行的类地球行星上找到生命的标志。

当一颗绕着小恒星运行的行星经过其主恒星前方或“过渡”时，会产生强烈的大气信号。白矮星将其推向了极致：它们比我们的太阳小100倍，几乎与地球一样小，为天文学家提供了难得的表征岩石行星的机会。

“如果白矮星周围存在岩石行星，那么未来几年我们可能会发现它们的生命迹象，”文学与科学学院天文学副教授，卡尔·萨根研究所所长丽莎·卡尔滕格格说。

研究所首席研究员瑞安·麦克唐纳（Ryan MacDonald）表示，计划于2021年10月发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）在寻找岩石系外行星生命特征方面具有独特的地位。

麦克唐纳说：“当观测环绕白矮星的类地行星时，詹姆斯·韦伯太空望远镜可以在数小时内探测到水和二氧化碳。”“用这台强大的望远镜观察两天，可以发现生物签名气体，例如臭氧和甲烷。”

9月16日在另一篇论文中宣布发现了第一个绕过白矮星的绕行巨行星（WD 1856 + 534b），该论文由麦迪逊威斯康星大学助理教授安德鲁·范德堡（Andrew Vanderburg）领导，证明了行星的存在在白矮星周围。Kaltenegger也是该论文的合著者。

这颗行星是巨大的气体，因此无法维持生命。但它的存在表明，可以维持生命的较小的岩石行星也可能存在于白矮星的宜居区域。

在最新发表的研究中，康奈尔大学的研究人员展示了美国宇航局即将举行的詹姆斯·韦伯太空望远镜如何在围绕着被燃烧的恒星（称为白矮星）运行的类似地球的行星上找到生命的信号。信用：杰克·麦登（Jack Madden）/卡尔·萨根研究所（Carl Sagan Institute）。

“我们现在知道，巨大的行星可以存在于白矮星周围，证据可以追溯到100多年前，显示出岩石物质污染了白矮星的光。白矮星系统中肯定有小石头。”麦克唐纳说。“想象一下像地球这样的岩石行星绕着白矮星旋转是一种逻辑上的飞跃。”

研究人员将哈勃太空望远镜与过去康奈尔大学研究中的白矮行星模型大气相结合，结合了通常用于检测巨大系外行星大气中的气体的常规分析技术。

美国国家航空航天局（NASA）的运输系外行星调查卫星现在正在寻找白矮星周围的此类岩石行星。如果找到了其中一个世界，那么卡尔滕格格和她的团队已经开发出了用于识别行星大气中生命迹象的模型和工具。韦伯望远镜很快就会开始搜索。

卡尔滕格格说，在绕白矮星运转的行星上寻找生命特征的意义是深远的。大多数恒星，包括我们的太阳，终有一天会变成白矮星。

“如果恒星的死亡不是生命的尽头，那该怎么办？”她说。“即使我们的太阳死了，生命还能继续吗？绕着白矮星运转的行星上的生命迹象不仅会显示出令人难以置信的生命坚韧，而且也许还可以窥见我们的未来。”

参考：“白矮星的机会：“利用詹姆斯·韦伯太空望远镜对类行星外大气中的分子进行稳健的检测”，作者：丽莎·卡尔腾格格，瑞安·麦克唐纳，蒂娜·科扎基斯，尼古拉·刘易斯，埃里克·马马杰克，乔纳森·麦克道尔和安德鲁·范德堡，2020年9月16日，天体物理学杂志Letters.DOI：
10.3847 / 2041-8213 / aba9d3

这项研究的其他贡献者是Thea Kozakis博士。二十岁，还有天文学助理教授兼卡尔·萨根研究所副所长妮可·刘易斯（Nikole Lewis）。