太陽系曾經(jīng)擁有九大行星,但現(xiàn)在只剩下八大行星了,因為質(zhì)量較小的冥王星被排除在行星行列之外。這一事實引發(fā)了人們對太陽系的獨特性質(zhì)的思考。在1995年首顆系外行星飛馬座51b被發(fā)現(xiàn)之前,天文學(xué)家們普遍認為其他恒星系也會像太陽系一樣擁有五顆以上的行星。然而,事實證明他們的預(yù)期完全錯誤,太陽系這種擁有八顆行星的恒星系在宇宙中極為罕見。
根據(jù)目前發(fā)現(xiàn)的5000多顆系外行星,它們圍繞著3000多顆恒星公轉(zhuǎn),平均下來,每顆恒星周圍只有不到兩顆行星。擁有兩顆以上行星的系外恒星系也僅有850個。而像太陽系這樣擁有八顆行星的恒星系更是異常稀有。
這一切都表明,太陽系在宇宙中的特殊性顯而易見。太陽系的行星數(shù)量和分布規(guī)律恰好符合宇宙中最罕見的正序型恒星系。
正序型恒星系指的是行星的質(zhì)量隨著與恒星的距離增加而增加。在太陽系中,靠近太陽的四顆類地行星(水金火地)質(zhì)量較小,而遠離太陽的四顆巨大氣態(tài)行星(木土天海)質(zhì)量較大。除了正序型,天文學(xué)家還將恒星系統(tǒng)分為反序型、混合型和相似型。
反序型恒星系與正序型恰好相反,行星質(zhì)量較大的靠近恒星,質(zhì)量較小的則遠離恒星。如果太陽系是反序型恒星系,距離太陽最近的行星將從水星變?yōu)槟拘�,氣態(tài)行星和類地行星的位置將完全顛倒。
這將直接導(dǎo)致太陽系無法產(chǎn)生生命�?拷柕臍鈶B(tài)行星沒有地表,而遠離太陽的類地行星溫度過低。因此,太陽系當(dāng)前的正序型十分重要。
在混合型恒星系中,行星分布與質(zhì)量和體積無關(guān),完全隨機。相似型恒星系中的行星質(zhì)量和體積大致相似,不會出現(xiàn)太陽系那樣的四顆大質(zhì)量氣態(tài)行星和四顆小質(zhì)量類地行星。
根據(jù)開普勒望遠鏡傳回的系外行星數(shù)據(jù),目前的分析結(jié)果顯示,80%的恒星系屬于相似型,也就是說這些行星之間的質(zhì)量相差不大。其中一個典型例子是特拉普-1星系,它距離太陽系40光年,擁有七顆質(zhì)量與地球相似的行星。
在80%的恒星系中,行星的分布規(guī)律屬于相似型,這使太陽系變得格外特殊。以前人們普遍認為太陽系和地球在宇宙中很普通,因此外星生命普遍存在。然而,這種觀點已經(jīng)被推翻。
目前,天文學(xué)家認為恒星系中存在生命的可能性可能比人們最初預(yù)期的要低得多。太陽系的特殊之處使得我們更加珍視和探索地球上的生命,同時也鼓勵我們對其他恒星系進行更深入的研究,以尋找可能存在的外星生命。