資料圖片：《星球大戰》中的塔圖因星球。(圖片源於網絡)
核心提示：電影《星球大戰》中的塔圖因星球每天有2次日出，因為它圍繞2顆恆星運行，數學模擬顯示，像塔圖因那樣的固態類地行星可能普遍存在。
美國每日科學網站3月30日發表題為《<星球大戰>中的類地行星塔圖因或許普遍存在》的報導稱，電影《星球大戰》中盧克·天行者的故鄉是沙漠行星塔圖因，那顆星球上每天有2次日出，因為它圍繞2顆恆星運行。到目前為止僅發現了圍繞雙星運行的不適宜人類居住的氣態巨行星，許多研究人員認為，那裡不可能形成岩態行星。現在，數學模擬顯示，像塔圖因那樣的固態類地行星很可能存在，而且可能普遍存在。
猶他大學天體物理學家本·布羅姆利和史密森學會天體物理觀測台的斯科特·凱尼恩稱「塔圖因式日落可能終歸是很普遍的。」
他們寫到：「我們的主要結論是，在雙星周邊一處小區域的外圍，(岩態或氣態巨)行星是能夠以與在一顆單星周邊幾乎相同的方式形成的。據我們推測，雙星周圍的行星與單星周圍的行星一樣普遍。」
這項研究已經交給《天體物理學雜誌》季刊評議，但是依據該領域的慣例，研究報告作者已經在阿奇夫論文預印本網站(ArXiv)發表未經評議的論文。
隨著《星球大戰7：原力覺醒》定於今年12月18日上映，這部科幻史詩的粉絲或許會為像塔圖因一樣的行星可能真實存在而感到歡欣鼓舞。塔圖因是盧克·天行者和安納金·天行者的故鄉，是歐比旺·肯諾比和漢·索羅見面的地方，還是犯罪團伙頭子、赫特人賈巴的領地(直到他在戰鬥中喪命)。盧克曾在一個經典的電影場景中凝視著在塔圖因下落的2個太陽。
這項新研究報告的題目叫《雙星周圍的行星形成：塔圖因一點通》，但是論文看上去可一點不簡單：裡面全是數學公式，形容微行星圍繞雙星運轉的原理。微行星是像小行星一樣大的岩石，它們聚集在一起形成行星。
布羅姆利說，「我們利用美妙的數字時段來表明，圍繞一對恆星運轉和圍繞一顆單星運轉可以一樣順暢」，在行星形成的早期階段是這樣的。他說：「『一點通』的意思實際上是說，在太陽周邊奏效的配方在塔圖因的寄主恆星(host star)周邊同樣可以奏效。」
這項研究是由美國航天局的「帶外行星計劃」資助的，是布羅姆利和凱尼恩此前所進行研究的後續。此前的研究內容是身為矮行星的冥王星和它的最大衛星冥衛一(又稱「卡戎」)是如何像雙星系統那樣運行的。冥王星和冥衛一共同被其他4顆衛星環繞。
行星像灰團那樣形成
凱尼恩說，從圍繞一顆年輕恆星旋轉的由氣體和塵埃組成的圓盤中，「行星像你家床底下的灰團那樣越積越大。」凱尼恩所供職的史密森學會天體物理觀測台隸屬於哈佛-史密森天體物理學中心。凱尼恩說：「當行星在雙星周圍形成時，雙星會攪亂那些灰團，除非它們恰巧處於正確的軌道。」
布羅姆利說，科學家把這種軌道稱為「最圓軌道」，事實上它並不是很圓，而是橢圓形軌道，而且整條軌道上有許多小波浪。
他還說，「它是一個泛著漣漪的橢圓形」，漣漪是在2顆中央行星的周期性拖拽下形成的。
他說：「10餘年來，天體物理學家一直認為大多數雙星周圍不可能形成類地行星，至少不能在近到足以維持生命的距離形成。問題是，微行星必須輕柔地結合在一起才能越變越大。在一顆單星周圍，微行星往往遵循著圓形軌跡(也就是不會交叉的同心圓)運行。如果微行星確實相互靠近的話，它們就能輕柔地結合在一起。」
但是布羅姆利說，如果微行星環繞雙星運行，「它們的路徑就會被雙星的來回牽引搞得交叉在一起。它們的軌道如此糾纏不清，以至於它們以很高的速度在彼此的軌道上橫衝直撞，從而註定走向毀滅性碰撞，而不是越變越大」。
布羅姆利說，過去的研究在思考雙星周圍的行星形成過程時都是從圓形軌道開始的，本項新研究則表明，「行星在體型很小的時候都自然而然會去尋找橢圓軌道，而不是圓軌道……如果微行星位於橢圓軌道、而不是圓軌道，那它們的軌道就能嵌套起來，它們就不會撞上。它們能找到可供行星形成的軌道。」
布羅姆利和凱尼恩在研究中用數學方法和簡單的計算機模擬說明，如果擁有橢圓形的「最圓」軌道，岩態類地行星就能在雙星周圍形成。他們的模擬沒有進行到行星生成那一步，但是他們的研究表明微行星可以在雙星周圍的橢圓形同軸軌道上長達數萬年不發生碰撞，從而存活下去。
布羅姆利說：「我們要說的是你可以為製造這些東西創造條件。在雙星周圍製造一顆類地行星就和在我們的太陽這樣的單星周圍製造一顆類地行星一樣容易。因此我們認為塔圖因在宇宙中或許是普遍存在的。」
已發現超過千顆行星
北美航天局的克卜勒太空望遠鏡已經發現了超過1000顆繞其他恆星運轉的行星，包括一些位於所謂宜居帶(即距離寄主恆星不太遠也不太近、因此溫度不太高也不太低的區域)的岩態行星。
布羅姆利說，到目前為止，克卜勒已經發現了7顆位於雙星周圍的宜居帶上或宜居帶附近的行星，但這些行星都是氣態巨行星。
他說：「克卜勒目前在雙星周圍發現的行星都是體積和海王星以及木星相當的氣態巨行星。目前發現的這些行星中沒有像地球(或是《星球大戰》中的塔圖因)那樣體積小的岩態行星。」
布羅姆利認為，克卜勒之所以沒有在雙星周圍發現類地行星，是因為它們的體積與氣態巨行星比起來太小了，「因此很難測定」。
克卜勒望遠鏡在離雙星更遠的地方還發現了其他氣態巨行星，目前對上述7顆行星是如何到達宜居帶的原因存在爭議。
布羅姆利說，本項新研究表明，這些行星有可能是從氣體和灰塵中誕生的——「其他所有人都說這是不可能的」。他本人也對此表示懷疑，因為似乎沒有足夠多的氣體和塵埃供克卜勒望遠鏡發現的氣態巨行星在它們現在所處的位置形成。研究還表明，氣體和塵埃可能是從其他地方被吸引過來的，這樣一來，氣態巨行星就可以在它們現在所處的位置形成了。
目前的主流理論認為，克卜勒望遠鏡發現的氣態巨行星肯定是在距離寄主恆星更遠、溫度更低、更平靜的地方形成的，然後才遷移到離雙星更近的地方。可能的遷移方式有2種：要麼是通過圍繞雙星的一個氣體盤內旋，要麼被一顆更遙遠的氣態巨行星的引力拋投到現在的位置。
但是布羅姆利說：「一顆類地塔圖因星球在孕育生命所需要的位置形成是沒有任何問題的。」
