仰望夜空中橫跨空中的美麗銀河,數不清的星球上可有另一個高智文明?

我們地球所屬的太陽系,周圍有九個行星,它們由內而外依序是水星、金星、我們腳底下的地球,再來是火星、木星、土星,然後是遙遠的天王星、海王星與冥王星。這些行星,體積大的如木星直徑有十四萬三千公里,最小的冥王星僅有二千三百公里,而我們地球的直徑為一萬二千七百公里。這些行星其性質也有很大的差異,有的像地球般有堅硬的地殼,有的像木星般由氣體所構成,當然由於這九大行星距離太陽的遠近不一,因此它們表面的平均溫度也有冷有熱,從最熱金星的攝氏474度,到溫度最低海王星崔頓衛星的攝氏零下235度,這些極端的差異,豐富了九大行星的特色,然而你有沒有想過,在目前天文儀器口徑越來越大,電子儀器越來越精密靈敏的條件下,我們是否有機會在太陽系外,銀河系內的另一個恆星附近,發現存有繞其公轉運行的行星,答案是:當然有了,而且早在1996年就發現了第一個太陽系外的行星,時至今日其總數早已破百了。

1996年,天文學家在距離地球44光年的仙女座ν星附近,首先偵測出有三顆體積頗大的行星圍繞著該行星運行,其中最靠近仙女座ν星的行星,質量至少有木星的四分之三,而且是非常接近該恆星,它每隔4.6天公轉該恆星一周,另外二顆行星就顯得更巨大了,夾在中間的其質量有木星的兩倍,每隔242天(差不多是八個月)繞行其恆星一周,它與恆星間的距離相當與金星至太陽,也就是約一億公里。最外層的一顆行星,質量更大,約有木星的四倍,每隔二年半到四年公轉恆星一周,它與恆星間的距離是地球到太陽的兩倍多,也就是三億多公里。這是天文學界首先明確地證實我們的太陽系並非宇宙間獨一無二的行星系,這也使得另外一個有趣的話題「搜尋外星高智文明」的可行性也大大地提高,畢竟「有行星才能孕育文明」。

天文學家之所以能發現太陽系外的行星,並非透過高倍天文望遠鏡有直接觀測到該行星,而是測量該行星對其恆星所造成重力上的影響才發現。我們知道行星圍繞著恆星運行,它會對該恆星造成引力上的牽引,致使恆星產生輕微規律性擺動的現象,我們根據該擺動即可計算出所承受行星的重力牽引、然後就可計算出繞其運行行星的最低質量、軌道形狀,以及公轉運行一周所需的時間。

此外,公轉恆星的軌道面如果正好對著地球,那麼當行星運行到該恆星前方時,就會造成類似日食的遮蔽效應,致使該恆星的亮度發生規律性變化,這也可以讓天文學家計算、分析出該行星的特性。

我們的銀河系(the Milky Way Galaxy);太陽只是銀河系中無數恆星中,並不特別起眼的一個!(照片出自美國太空總署網站)

科學家自1995年開始尋找太陽系以外的行星系以來,一直希望能找到「類似我們太陽系的行星系」,甚至希望能找到「類似地球大小的行星」,如此我們才有機會找到類似人類現有的文明。

2001年的8月15日,美國加州柏克萊大學的天文學家,發現大熊座47星,在化學成份上十分類似太陽,它有兩個行星圍繞其運行,其中一顆約為木星的2.5倍大,另一顆則為木星的四分之三大,它們都在接近正圓的軌道圍繞著大熊座47星運行,如果以地球所在的太陽系相比,這兩顆行星距離太陽比火星遠、比木星近,而在其內部,看起來是空空如也,但事實上卻可能隱藏一顆體積較小的行星-就像是地球,只是我們目前望遠鏡還不能在這麼遠的距離看到直徑一萬多公里的行星。

到了2002年的6月,天文學家終於向世人宣佈發現太陽系外和太陽系相似的行星系,它是距離地球51光年的巨蟹座55星,這顆星體積和太陽差不多,年代也很接近,都在五十億年左右,人們在地球可以用肉眼見到這顆恆星。到目前為止,我們在其周圍已發現三顆行星,其中最遠運行的軌道,約與木星相似,距離其恆星約有八億多公里,另外兩顆行星的體積約和木星或土星相當,它們距離巨蟹55星分別為三千七百萬公里與一千四百萬公里,而第二顆行星與第三顆行星間廣大的空間,天文學家認為很可能有和地球質量接近的行星存在。這樣一顆行星一定會很穩定,與其恆星間的距離約和地球至太陽間的距離相等,某些樂觀的天文學家認為,該行星可能會如同太陽系中的金星、地球或火星一般,只是我們目前還無法偵測到它們而已。〕

到目前為止,人類共發現了一百多顆行星,環繞太陽附近的恆星運行。根據理論推演,天文學家認為在太陽系外,至少有「一百億顆行星」!而在地球附近的恆星中,至少有百分之十二有木星大小的行星環繞其運行,另有百分之三有地球大小的行星環繞其運行。美國太空總署認為在十年內可以發現大小和地球相若,直徑為一萬多公里的行星,它們最有可能有海洋及孕育其中的生命,因此最多在二十年內,即可判斷出這些行星上面是否有生命存在。未來的五年,科學家努力的方向為尋找和太陽系相似的行星系,最有可能的是環繞紅矮星運行的行星,而在二十一世紀結束前,希望能達到我們夢想已久的願望──探尋到另外一顆行星表面的文明。