尋找太陽的故鄉(xiāng)

□ 方陵生

尋找太陽的故鄉(xiāng)

□ 方陵生

我們都有家，從某種意義上說，恒星也有家。來自同一片星云的恒星會(huì)烙上帶有家族特征的化學(xué)痕跡。恒星誕生之后，年齡相仿的恒星兄弟姐妹在相互引力的束縛下形成疏散星團(tuán)，一起在空間中運(yùn)動(dòng)。這就是它們?cè)谔罩械募摇?/p>

太陽曾經(jīng)也位于這樣一個(gè)疏散星團(tuán)之中。但在很久以前，太陽離家出走，和擁有共同祖先的恒星兄弟姐妹分道揚(yáng)鑣，成為宇宙中的孤星。現(xiàn)在，陽光普照下的地球人類，正在開始史詩般的行動(dòng):尋找太陽久違的家。

尋找太陽故鄉(xiāng)的動(dòng)機(jī)其實(shí)很簡(jiǎn)單:早期太陽系的家族成員可能通過小行星撞擊和火山噴發(fā)等方式交換過生命物質(zhì)。芬蘭天文學(xué)家毛里·瓦爾托內(nèi)恩認(rèn)為，人類的近親也許就生活在太陽兄弟姐妹的行星上。即使這些行星上沒有類人生命，找到一個(gè)與太陽系相似的行星系統(tǒng)，也能夠幫助我們更好地了解地球的歷史。這比在浩瀚宇宙尋找系外行星更直接，更有針對(duì)性。

人類尋找太陽故鄉(xiāng)的行動(dòng)始于1796年，當(dāng)時(shí)法國(guó)數(shù)學(xué)家兼天文學(xué)家皮埃爾-西蒙·拉普拉斯提出了關(guān)于太陽系起源的科學(xué)理論——星云說，認(rèn)為太陽系形成于一片原始星云。

20世紀(jì)，天文學(xué)家認(rèn)為他們發(fā)現(xiàn)了太陽的故鄉(xiāng)——巨蟹座的疏散星團(tuán)M67。M67距離地球很近，只有2 900光年左右，對(duì)于太陽來說，從這個(gè)家里跑出來很容易；而且，M67的恒星的化學(xué)成分與太陽非常相似。

可惜，這個(gè)說法最后被證明是錯(cuò)誤的。計(jì)算機(jī)模擬證明，太陽并非來自M67，因?yàn)樘柡蚆67之間的相對(duì)速度大約為200 000千米/時(shí)，而太陽要脫離星團(tuán)的引力束縛，只需要70 000千米/時(shí)的相對(duì)速度。“這是我們認(rèn)為太陽不可能出生在那里的主要原因，這樣巨大的速度差沒有合理的解釋。”墨西哥國(guó)立自治大學(xué)的皮查多說。另外，光譜研究表明，M67可能比太陽年輕約5億歲，所以它不可能是太陽的故鄉(xiāng)。

尋找太陽的出生地之所以困難，部分原因在于太陽離家的時(shí)間太久，早已失去了與故鄉(xiāng)的聯(lián)系，幾乎沒有留下什么線索。美國(guó)加利福尼亞理工學(xué)院的行星天文學(xué)家邁克·布朗認(rèn)為，現(xiàn)在尋找太陽的故鄉(xiāng)幾乎是不可能的。“45億年來，太陽系已經(jīng)繞銀河系轉(zhuǎn)了20圈，不斷受到附近經(jīng)過的恒星和星團(tuán)的引力影響。”布朗說。在他看來，所有的痕跡早已抹去。

但科學(xué)家并沒有放棄尋找太陽兄弟姐妹的夢(mèng)想。瓦爾托內(nèi)恩和他的團(tuán)隊(duì)已對(duì)118 200多個(gè)候選恒星進(jìn)行了梳理，追溯每一顆恒星的運(yùn)行軌道，尋找它們與太陽軌道的交叉點(diǎn)，其中兩顆恒星HIP87382和HIP47399引起了他們的興趣。“它們?cè)诤线m的時(shí)間與太陽有過交集。”瓦爾托內(nèi)恩說。

這兩顆恒星都是G型恒星，也就是說它們和太陽一樣主要燃燒氫，通過核聚變把氫轉(zhuǎn)變成氦。它們的表面溫度和金屬含量與太陽類似，與太陽處于相同的演化階段，而且它們與地球的距離只有大約100光年。瓦爾托內(nèi)恩認(rèn)為:“如果我們要在宇宙中尋找生命存在的跡象，從這些恒星和它們周圍可能存在的行星開始，是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。”

（摘自《科學(xué)畫報(bào)》2015年第7期）