操作：太空獵星難上加難

　　尋找遙遠行星的工作還遠非上面所講，實際上這項工作簡直堪稱難上加難。直到1996年，科學家們總共也只探索了30多顆恒星，且未能找到哪怕一顆大行星。這讓他們大為驚訝，因為在他們看來，除了太陽之外，我們的周圍起碼有數十億顆恒星，不可能只有太陽才擁有行星。科學家們相信每一顆恒星都應該像太陽那樣具有一個行星系統，並且其中必有一顆像木星那麼大、甚至更大的行星，可是他們卻連一顆這樣的行星也未找到。有的科學家甚至因此相信，或許木星果真是個稀罕之物，或許像太陽系這樣的系統果真十分少見，或許地球以外果真很難有生命存在……

　　雖然未能找到其他行星，科學家卻找到了新的行星系統正在誕生的證據。那是在1983年，一架被稱為“IRAS”的特製太空望遠鏡被送到了地球大氣層以外的空間，這架望遠鏡不是利用可見光來拍照，而是利用遙遠恒星所散發的熱量進行紅外線成像。IRAS發現一顆恒星被一條怪異的固體微粒帶包圍，這些固體粒子顯然是被恒星的引力所俘獲的。（天文學家相信，太陽系中的行星也是由類似的固體塵埃形成的。）接著IRAS又發現了更多有關行星系統正在形成的證據。

	太陽系外的恒星炙烤行星（想象圖）

　　其實，此前科學家利用地面望遠鏡早已觀測到了恒星的形成。恒星是在巨大的分子云中形成的。分子云的質量通常為太陽質量10000倍至100萬倍。由於迄今未明的原因，其中一部分分子云會集聚在一起，並在自身引力作用下變得不穩定而開始坍縮，同時開始旋轉。開始時分子云的轉速極慢，大約要花2億年才能轉一圈。接下來，在坍縮過程中，分子云會越轉越快，越轉越平，仿佛要變平成一張巨大的“鍋攤”。最後形成一個盤片狀的結構，其溫度極高的中心最終形成恒星，周圍則形成行星。由此不難看出，每次形成新的恒星，同時也就應該形成行星系統。事實上，在已被觀測過的恒星中，有超過半數都擁有這樣的“星盤”，理所當然會形成行星。難怪天文學家們會認為宇宙中充滿了行星——儘管他們尋找其他行星的努力還一無所獲。

　　更有甚者，有些人簡直確信“外星人”的存在，以至於他們跳過了尋找類地行星這一環節，直接去傾聽“外星文明”的聲音。他們的理由直截了當：假如外星人的確存在，它們就一定會向地球人發出召喚。於是，早在1960年，就有天文學家開始利用射電望遠鏡來尋找外星人。即掃描其他文明所發出的星際電波。隨著時間的推移，尋找外星人計劃的規模也越來越大，甚至連大導演斯皮爾伯格也加入進來，資助建造了一架專門用於尋找外星人的射電望遠鏡。最終，科學家們設計出了能同時傾聽成千上萬種無線電頻率的方法。儘管這項誘人的計劃至今仍未能取得任何實質性的成果，但該計劃的組織者和很多參與者仍然堅信，缺乏證據並不意味著沒有證據；如果現在就放棄努力，則永遠也不能找到證據。

　　遺憾：驚世發現竟是錯誤

　　具有諷刺意味的是，在20世紀的最後10年中率先為太陽系以外存在行星提供證據的人並非是“獵星人”，而是一位雖然也一直在傾聽蒼穹，但不是為尋找外星人，而只是對一類被稱為“脈衝星”的奇異天體饒有興趣的美國天文學家——安德魯林恩。林恩是全球發現脈衝星最多的人。脈衝星被認為是“死亡之星”，是恒星在超新星階段爆發後的産物。超新星爆發之後，就只剩下了一個“核”，僅有一座城市大小，旋轉速度達到每秒600圈。在旋轉過程中，脈衝星發出的無線電波束能在地球上探測到，表現為穩定脈衝。正是由於其穩定性，脈衝星被認為是宇宙中最精確的時鐘。

　　不過，林恩卻發現了一類奇怪的脈衝星，其脈衝總是會早到或晚到地球幾毫秒，這種情況每半年就出現一次，仿佛是脈衝星一會兒朝著我們而來，一會兒又離開我們而去。他把自己的這一發現發表在了著名的科學雜誌《自然》上面，結果立即震驚了學術界。真是令人難以置信，林恩在偶然間發現了脈衝星被行星引力拉扯而“搖擺”的證據。

　　然而，當林恩為了準備在即將到來的美國天文學年會上的發言而重新檢查並修正有關數據時，他卻突然發現自己犯了一個錯誤：他所發現的“搖擺”，其實只是地球自身在環繞太陽運行過程中所産生的“搖擺”。但由於電腦出錯，先前未能考慮到這一因素，所以才出現了脈衝星“搖擺”的錯誤結論。林恩一下子呆了，呆了整整一個小時。他坐在那裏，一心想的只是自己在過去6個月裏一直在怎樣向別人“推銷”自己的謬誤！痛定思痛，他做出了一個十分艱難的決定，必須公開承認這一重大失誤。於是，他如期出現在了美國天文學年會上。面對包括本迪克特在內的500位正期待著與他分享成功喜悅的同行們。林恩説出了自己所犯的“愚蠢”的錯誤。他説：“很不幸，這是一個錯誤！”本迪克特不禁嘆惜：“唉！”接著500位聽眾“唉”聲一片。然後全體起立，為林恩的誠實熱烈鼓掌。畢竟，多年的辛勤探索就這樣在頃刻間灰飛煙滅，不值得惋惜嗎？這樣的科學精神不值得讚嘆嗎？

　　總結：得失之間原因何在

　　不過，那一天還有一位脈衝星觀測者——亞歷克斯沃爾茲坎準備發言，但與林恩不同的是，他有無可辯駁的證據可以證明：有一顆脈衝星不僅只被一顆行星所環繞，而是具有一整套行星系統！發言之前，沃爾茲坎有些忐忑不安，因為林恩的認錯無疑更強化了一種根深蒂固的觀念——“脈衝星不可能有行星環繞”。不過這一次，事實證明沃爾茲坎是對的，他不僅發現了脈衝星的“搖擺”而且計算出有3顆行星在圍繞這顆脈衝星運行，並且這些行星每200天就相會一次，每一次其中兩顆較大的行星都會相互拉扯，使它們各自的運行軌道發生微妙的改變。

　　人類有史以來終於第一次發現了宇宙中的其他行星系統。對此有人卻並不感到激動，因為他們想找的是那些有生命的行星。而脈衝星無時無刻不在發出強大的射線和無線電波，其周圍的行星上顯然不可能有生命，但更多的人卻表示了樂觀；既然在脈衝星周圍如此惡劣的環境中都能形成行星，那麼像太陽一樣的其他“好”恒星周圍就必定也會有行星存在。

　　對那些希望找到“生命之星”的人來説，前提當然是找到“合適”的“搖擺之星”。也就是説，其他地方要想有生命，也必須具備地球所擁有的那些對生命友好的條件，即：必須有像太陽一樣的“好”恒星，並且該恒星與其行星之間的距離也必須像太陽與地球之間的距離一樣合適。

　　通過望遠鏡觀測，人們已經發現與太陽或多或少相似的恒星至少有成千上萬顆，並且把它們全部都記錄在了全球通用的《明亮恒星分類目錄》中。不過，所有的“獵星人”都有自己所偏好的恒星名單，並且會連續數年對這些恒星作觀測。是否選擇到了“好”恒星，直接關係到在“獵星比賽”中的成績如何。

　　通過光譜來尋找行星的代表人物除了前面提到的喬夫馬西之外，還有兩位經常前往法國工作的瑞士天文學家——梅耶和格羅茲。他倆的恒星名單上一共有多達140顆恒星，這簡直堪稱是一個雄心勃勃的數字，但後來發生的事實證明他倆真的很幸運。在他們首先選定要觀測的恒星中，有一顆是位於飛馬座星座中的51號星，被稱作“飛馬座51號”。他們在對其觀測了僅僅幾個月之後，就發現該恒星在“搖擺”。於是，在接下來的數月裏，格羅茲和梅耶每天都驅車從日內瓦前往法國的天文臺。每觀測一次，他們都把“飛馬座51號”的運行速度畫在表上。每一次，他們都發現“飛馬座51號”的速度有變。隨著觀測數據的逐漸增加，他們最後終於看出了一種模式；整張表中不是只出現了一次“搖擺”而是出現了幾十次。最終查明，有一顆“隱形”的行星每4天就環繞“飛馬座51號”一圈。雖然令人難以置信，但證據明明白白擺在那兒。接著，他倆開始預測“飛馬座51號”的動向，結果準確無誤。接下來他們在意大利佛羅倫薩舉行的一次會議上公佈了自己的發現，結果立即引起巨大的轟動。

　　不過，也有天文學家不相信這一發現。在他們看來，這顆行星的運行軌道距離“飛馬座51號”是如此之近，並且該行星的體積又是如此之大，而像木星這樣的大行星距離太陽卻是如此之遠，這豈不是很矛盾嗎？一種解釋是：該行星原先是在距離“飛馬座51號”很遠處演化出來的，但隨後卻被“飛馬座51號”的強大引力逐漸拖了過來，在此過程中，該行星將“飛馬座51號”周圍的塵埃全部一一揣進了自己的“口袋”中。當再也沒有塵埃可供它吸納時，該行星就留在了與“飛馬座51號”距離相對很近的軌道中。現在，天文學家普遍相信這是一顆大小在半個至兩個木星之間的行星。並且它與“飛馬座51號” 之間的距離只有地球與太陽之間距離的1/2。

　　其實，喬夫馬西一直很自信能找到與環繞“飛馬座51號”的那顆行星大小相倣的行星，為什麼卻讓瑞士同行給先拔頭籌了呢？原因很簡單，雖然兩組人馬運用的是相同的技術，又都是從相同的目錄中選擇觀測對象，但是馬西“漏”選了“飛馬座51號”。在馬西所使用的1982年版《明亮恒星分類目錄》中，“飛馬座51號”被列為“G2型亞巨星”。也就是説，它被認為是一顆已經衰老的恒星。從理論來講，恒星衰老之後，自身會膨脹，其大氣層會變得多泡而發出“咕嚕”聲，很像燒開了的水，從地球上觀測很不容易。正是由幹這個原因，馬西才沒有選擇“飛馬座51號”來進行觀測。但事後證明“飛馬座引號”其實正是一顆與太陽相類似的恒星，是“獵星人”的最佳觀測對象。格羅茲與梅耶取得成功的另一個原因是他們的數據處理方法更合理，也更快捷。

　　兩位瑞士人的發現堪稱是可以載入史冊的重大進步。從瑞士同行那裏馬西受到了啟發，並著手改變自己的工作程序。在梅耶和格羅茲宣佈發現“飛馬座51號”附近行星的兩周之後，馬西宣佈自己發現了兩顆各有一顆行星環繞的恒星，其中一顆是“大熊座47號”。“獵星”近十年之後，馬西終於取得了豐碩成果。更可喜的是，他發現的兩顆行星中，有一顆（即“處女座70號”恒星的行星）顯示出了些許“生命徵兆”。因為該行星與其母恒星的距離相當於水星與金星之間的距離，既不算太遠，也不算太近。因此該行星表面的溫度應該相對適宜——只有80攝氏度，也就是説該行星表面可能存在水，而非只有冰和水蒸氣。令馬西更感興趣的是，該行星可能擁有衛星，這些衛星有可能像火星一般大。因為在母行星熱量的影響下，這些衛星可能會擁有足夠的大氣壓，因而衛星表面可能擁有液態水，這就為生命的演化提供了條件。“伽利略號”探測器拍攝到的木星的兩顆衛星的照片顯示，這兩顆衛星的表面下都可能擁有全球性的海洋其中也許生活著一些原始的生物。

　　科學終於打破了地球與太陽系以外的世界之間的“屏障”。迄今為止，總共已經發現了至少上百顆太陽系以外的行星。不過，究竟是否存在外星生命，最終還是得通過對外星的直接觀察才能確定。其實，這樣的技術正日趨成熟。早在30多年前，“阿波羅”登月計劃中的航天員就在月球表面拍攝到了“地球升起”的照片。人們有理由相信，再過三五十年，拍攝距離地球50光年以外的行星照片也將不成問題。到那時，也許我們就能信心十足地回答這個問題：太陽系以外究竟有沒有生命？（編譯/葉曦）

　　（來源：大自然探索）