白矮星周圍竟可能孕育類地生命？最新研究顛覆傳統認知

根據加州大學爾灣分校的最新研究，白矮星周圍的適居帶內可能存在適合生命生存的環境，其行星表面溫度甚至比主序星周圍的行星更溫暖。

研究指出，隨著白矮星逐漸冷卻和變暗，在其適居帶內執行的系外行星可能反而提供了更溫和的生存條件。這項發現顛覆了過去對白矮星系統的認知。

在這項研究中，加州大學爾灣分校的天文學家Aomawa Shields與其團隊比較了兩種型別恆星適居帶內類地行星的氣候：白矮星與主序星Kepler-62。他們使用通常用於研究地球環境的3D全球氣候模型，發現儘管恆星能量分佈相似，白矮星系外行星的溫度卻遠高於Kepler-62系外行星。

Shields博士解釋道：「雖然白矮星外層可能仍會釋放一些殘餘核活動產生的熱量，但其核心已不再進行核融合。因此，過去很少考慮這些恆星可能擁有適居系外行星的能力。」

研究結果顯示，如果白矮星周圍存在岩石行星，這些行星表面的適居區域可能比原先認為的更大。與Kepler-62等恆星相比，白矮星的適居帶距離恆星更近，這導致其系外行星的自轉週期僅為10小時，而Kepler-62系外行星的自轉週期則長達155天。

雖然這兩顆行星都可能處於同步軌道（即永遠一面朝向恆星），但白矮星行星的超快自轉速度延展了行星周圍的雲層迴圈。相比之下，Kepler-62行星的緩慢軌道週期導致其白天面形成大規模的液態水雲層。

Shields博士進一步說明：「我們預期像Kepler-62這樣的普通恆星適居帶內的行星會在其白天面形成更多雲層，將入射輻射反射回太空。這對靠近適居帶內緣的行星通常是好事，因為它們需要降溫而不是因失控的溫室效應失去海洋。但對於適居帶中部的行星來說，這反而不利。」

「Kepler-62行星的雲層覆蓋過多，導致其冷卻過度，犧牲了寶貴的適居表面積。另一方面，白矮星行星的自轉速度太快，以至於其白天面無法積累大量雲層，因此保留了更多熱量，這對其有利。」

研究發現，白矮星行星白天面較少的液態雲層和夜晚面更強的溫室效應，使其相較於Kepler-62行星擁有更溫暖的條件。

Shields博士總結道：「這些結果表明，曾經被認為不適合生命存在的白矮星環境，可能為系外行星和天體生物學研究開闢了新方向。隨著NASA/ESA/CSA詹姆斯·韋伯太空望遠鏡等強大觀測能力的上線，我們可能正進入一個研究全新型別行星的新階段，這些行星圍繞著過去未被考慮的恆星執行。」

這項研究已發表在《天體物理學期刊》上。

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Aomawa L. Shields et al. 2025. Increased Surface Temperatures of Habitable White Dwarf Worlds Relative to Main-sequence Exoplanets. ApJ 979, 45; doi: 10.3847/1538-4357/ad9827