一个科学笑话:一位女士外出散步,看到一个孩子跪在地上看着人行道。她问男孩在做什么,他说:“我在找我丢的二十五美分。”她问他在哪里丢的,他指向马路对面。她困惑地问:“那你为什么在这里找?”他回答说:“这里的光线更好。”这和天文学有什么关系?我很高兴您问了。

天文学家们抽取了 500 颗恒星的样本,其中 70 颗已知有行星围绕它们运行,而其余的则没有探测到行星。他们检查了恒星的光谱,专门观察了锂的含量。他们发现,具有统计学意义的是,有行星的恒星比没有行星的恒星的锂含量要少得多。某种程度上,拥有行星意味着恒星会失去锂。这到底是怎么发生的呢?简单说一下。锂是一种奇怪的元素。它是仅次于氢和氦的第三轻元素,并且不像元素周期表上它之后的所有其他元素那样,我们认为它不是在恒星内部产生的。它太脆弱了;原子核很容易被粉碎,所以在恒星核心里存活不长。这意味着,据我们所知,宇宙中所有的锂都是在大爆炸中产生的。仅仅因为它在恒星核心中被破坏,并不意味着它们完全没有锂。在大爆炸中产生的锂会存在于恒星形成的星云中,如果锂原子核能通过停留在表面附近来避开恒星的核心,它就能得以保存。例如,太阳也含有锂,但其含量远低于星际气体云中的含量。这意味着太阳已经摧毁了它的大部分——但不是全部——锂供应。当天文学家观察像太阳这样的其他恒星时,它们含有的锂量差异很大。但现在看来,类日恒星中锂的含量取决于它是否有行星。在这个样本中,没有行星的恒星平均含有的锂比有行星的恒星多 10 倍。真奇怪。可以设想一些简单的方式,行星可能会影响恒星的锂含量。也许行星的引力牵引有助于混合恒星的内部,使锂靠近核心而被摧毁。在恒星和行星形成后不久,行星可能会在很长一段时间内缓慢地向恒星迁移,这可能会影响恒星的旋转速度。进而会影响恒星的外层对流层能深入内部的深度(将锂带下来并摧毁它;事实上,这是发现这个现象的团队提出的一个设想。也许是别的原因。或者我们还没想到的第三种情况,它既能破坏锂又能让恒星形成行星。行星的存在和锂的消耗可能有关联,但并非直接相关。这是一个谜,但天文学家喜欢解谜。更多的观测无疑会揭示更多线索,为我们提供更多可分析的数据,从而发现更多相关性。这就让我回到了开头那个笑话。这篇新闻稿有一个有趣的陈述。
这一发现不仅揭示了我们恒星中锂含量不足的原因,还为天文学家提供了一种非常有效的方法来寻找拥有行星系统的恒星。
我不同意这个结论的哲学。当然,如果你想找到拥有行星的恒星,专注于锂含量较低的恒星可能是有道理的。但我不认为这是个好主意:你只是在光线好的地方寻找。当行星首次在类日恒星周围被发现时,我们都很惊讶地发现它们离母星非常近,轨道周期是几天而不是几年。之所以它们被忽视了这么久,是因为没有人想到要在如此小的轨道上去寻找它们!我们一直在光线好的地方(字面上)寻找,而不是在行星真正所在的地方。我并不是说在寻找行星时只关注锂含量低的恒星是错误的,但我想说的是,如果你是一个行星猎人,你可能想放宽你的标准。这个锂的发现非常有趣,很可能被证明是一个硬性法则,但我认为现在就排除任何可能性还为时过早。一如既往,宇宙知道它在做什么。我们的任务是弄清楚它到底是什么。图片来源:ESO/L. Calçada













