爱因斯坦没想到,他的理论可能让外星文明有家可归

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在广袤的宇宙里,有些行星的“宜居梦”似乎一开始就被否定了——它们围绕白矮星运行,理论上来说,温度过高,不适合生命存在。但最近,一项基于爱因斯坦广义相对论的新研究,为这些行星打开了一扇新的大门。

  在广袤的宇宙里,有些行星的“宜居梦”似乎一开始就被否定了——它们围绕白矮星运行,理论上来说,温度过高,不适合生命存在。但最近,一项基于爱因斯坦广义相对论的新研究,为这些行星打开了一扇新的大门。

  一颗围绕白矮星运行的行星示意图。新的研究暗示,像这样的行星可能比之前认为的更有可能孕育生命。

  白矮星行星:有潜力,但面临“过热”难题

  白矮星是类似太阳的恒星在生命终点留下的残骸。它们很小,但是非常热,质量和太阳差不多,密度却非常大。银河系里,白矮星数以亿计,是宇宙中最常见的“恒星遗骸”。

  有趣的是,白矮星的温度会在极长的时间内逐渐降低可,同时以保持温暖上千亿年。这意味着,如果有行星在它们周围稳定运行,这些行星就有可能成为外星生命的“长期家园”。

  然而,理论却泼了一盆冷水。

  白矮星的宜居带非常近,距离大约是地球与太阳距离的百分之一到十分之一。这个范围虽然狭窄,但勉强可以容纳一颗行星。然而,一旦系统中再出现另一颗行星,哪怕它距离稍远,也可能通过微弱但持续的引力作用,慢慢将内层行星的轨道拉得越来越接近“椭圆”。

  这就像两只手拉扯橡皮筋。行星因为潮汐力不断变形,内部温度升高,最终变成“炼狱”。之前的计算表明,行星轨道只要稍微偏离圆形,就足以让它失去宜居性。

  旧规则基于牛顿引力,但宇宙并非这么简单

  此前的研究都是基于牛顿引力公式,它对多数天体运动的描述相当准确。但一旦进入白矮星这种高密度、近距离的极端环境,牛顿引力就不太适用了。

  在我们的太阳系里,水星的轨道存在进动现象,也就是说,它的轨道每年会稍微“扭动”一点。牛顿引力解释不了这个现象,但爱因斯坦的广义相对论可以。

  广义相对论认为,引力不是一种“看不见的力量”,而是质量让时空弯曲产生的效果。对于靠近高密度天体的行星来说,这种效应不再是可以忽略的修正,而是可能彻底改变行星的命运。

  爱因斯坦的“保护”,意外拯救了行星

  在9月30日发表在arXiv上的一篇最新的论文中,研究人员用更精确的广义相对论计算,重新分析了围绕白矮星运行的行星系统。

  结果出乎意料:相对论效应使内行星的轨道发生进动,就像一个自动旋转的“安全阀”,阻止它被外层行星的引力拉扯得越来越扁。这种持续的进动会抵消外部扰动,让行星保持相对稳定的轨道,避免过热。

  换句话说,爱因斯坦的理论在默默“保护”这些星球,让它们维持一个适宜的温度区间——某些情况下,这种保护甚至能持续数十亿年。

  这意味着什么?

  这项研究表明,我们之前对“宜居带”的定义可能过于保守了。过去,我们认为这些行星没有希望,但现在,在相对论的作用下,其中一些行星或许真的可以成为外星生命的家园。

  更有意思的是,如果真的有外星文明诞生在这样的行星上,他们可能会先发现爱因斯坦的理论,然后才意识到,正是这个理论让他们得以生存。

  宇宙充满奇迹,只是我们以前的标准太单一。这一次,是爱因斯坦的广义相对论,让一些原本“不可能”的行星,重新有了希望。也许有一天,我们真的会在这样的星球上,收到来自另一个文明的信号。

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