天文学/外星人/宇宙的年龄

原文章名：Trappist planets not in habitable zone.   本文摘自《创造》杂志中文版第39卷第3期

2017年2月23日，NASA 公布了他们的发现：人类首知的拥有七颗地球大小的行星环绕一颗主星的天体系统，¹

这颗主星就是红矮星特拉比斯特一号（Trappist-1）（参看下面方框）。这些行星按照与主星特拉比斯特一号的远近依次为：b、c、d、e、f、g 和h。它们的直径是地球的76% 到113%，但它们也仅是大小和地球相似，其他方面与地球相距甚远。尽管NASA 出版的插图极富想象力，但这些行星被海洋覆盖的说法是骗人的。

NASA 最初表示，“其中有三颗行星恒定地处于（所谓的）宜居带”，它们是d、e 和f 1。在宜居带，水能以液态形式存在，既不会因为太热而蒸发掉，也不会因为太冷而凝结。它也被称为“ 金发姑娘区”（译注：源自《金发姑娘和三只熊》的童话故事，金发姑娘进了熊屋，看到了三碗粥，一碗太烫，一碗太凉，但第三碗刚刚好，于是吃了第三碗。

“金发姑娘原则” 被用于形容刚刚好的事物）。然而，进一步的研究表明行星d 太热，而行星f 则太冷， 

即使行星e 也可能不存在液态水。

生命活动的障碍

一颗行星要利于生命的产生，仅仅位于其主星的“宜居带”是不够的——它必须保持在那里。所以它需要像我们太阳系的行星那样，有一个近乎圆形的轨道，而不是像彗星那种又扁又长的轨道。但是大部分地外行星的轨道比太阳系中最奇特的水星轨道还要扁。²

另外，“宜居带”这个词带有误导的含义。液态水是必要的，但还不够！虽然水是细胞内生化反应所需要的，但在保护性的细胞膜外面，水会抑制同样的化学物质相互作用，因此不能使生命自然形成。³

生命活动的另一个障碍就是分子要形成正确的结构。这就是人们所知的空间螺旋性问题或者旋向性问题。⁴

还有一个障碍是形成生命所需的所有元素。⁵

红矮星：给生命带来麻烦

由于红矮星的光输出量相当微弱，所以其宜居带一定要离主星很近，这样行星就会被潮汐力锁定，就像月球跟地球的关系。行星的一面总是朝向主星，在永久的白昼中被烤焦，而另一面是冰天雪地的永恒黑夜。NASA 指出这种情况可能存在于特拉比斯特一号的所有行星。⁶进化论模型认为磁场是由于液态核心自转所致，如果真是这样，那么行星自转很慢也意味着其磁场很弱，甚至没有磁场。我们的磁场能起到保护作用，使地球上的生命不受（宇宙）致命离子射线的侵害。 

  特拉比斯特一号恒星

特拉比斯特一号被列为超低温¹ 红矮星。它距离地球39.5 光年（约合355兆公里或者232 兆英里），位于水瓶座，其质量大概是太阳的8%，半径是太阳的11%。它的体积比木星这颗气态行星大不了很多，但它的质量却是木星的84 倍。 据称特拉比斯特一号的温度为2550K，误差值为55K（高于绝对零度，太阳表面的温度为5800K），体积比较小，其微弱的辐射能比太阳弱2000 倍。这些辐射能大部分都是处于电磁光谱的红外区域，我们的肉眼无法直接看到。

特拉比斯特一号（TRAPPIST）是比利时一台自动望远镜的首字母缩写（TRAnsiting Planets and Planeteslmals Small Telescope），² 这台望远镜坐落在欧洲太空总署下属的智利拉西拉天文台。2016 年5 月，使用这台望远镜的研究人员公布在这颗红矮星系统发现三颗行星。2017 年2 月23 日，天文学家使用美国宇航局斯皮策太空望远镜和位于智利帕尔纳尔的超大望远镜，把这个恒星系统发现的行星数量增加到七颗。

每颗行星行经特拉比斯特一号前面时，主星发出的光会变暗—— 这种确定行星的方法称为转换检测法或者光度测量法。这要求行星环绕主星运转的轨道平面跟地球视线正好处在一条直线上。每颗行星大小可以从其主星光线减弱的值计算出来，而单个行星的质量可以从它与该系统中其他行星之间的相互推拉的方式进行估算。

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参考文献和注释

1. 一颗超低温的矮星是光谱M类的一颗恒星或者是子恒星天体，其有效温度低于2700k，(~2,430 °C； ~4,400 °F)，所以它的体积小，暗淡，呈红色。
2. 注意：“小行星体”一词是基于行星形成于一团太阳星云这个被广为接受的进化论故事。在这个故事中，星际尘埃会相互碰撞，粘合到一起，直到它们形成一个直径大于1公里的天体为止，这个天体就称为小行星体。人们推测这些小天体会因为引力而相互吸引形成行星。

还有，红矮星的能量输出大部分集中在光谱的红外线区域，所以对于光合作用而言，这种光子的能量太低了。即使可以进行红外的光合作用，但红外线会被水大幅吸收而基本上不可用。

而且，跟我们太阳这颗非常稳定的恒星不同，⁷红矮星的耀斑很大，而且会爆发辐射。因为星体表面常覆盖着星状纹，使恒星的辐射输出减半达数月的时间，所以其亮度也会出现大幅变化。红矮星的这些特质对其行星上的生命非常不利，特拉比斯特一号或许就在此列。

特拉比斯特一号系统的气候模拟模型

埃里克• 沃尔夫（Eric Wolf）在博尔德的科罗拉多州大学大气和空间物理实验室完成了一个3D 气候模拟模型，模型依据特拉比斯特一号系统的行星和主星的数据。沃尔夫假设的条件是：“ 地表被海洋覆盖，大气层由氮、二氧化碳和水组成，有从观测得出的圆形轨道和地球物理属性。”^8，9 结论如下：

1.三颗内行星太热

观测结果是三颗内行星b、c、d 都太靠近特拉比斯特一号而无法处在宜居带中，它们的温度都太高。沃尔夫写道：“ 因此，如果水曾经存在于这些内行星上，那这些行星就会经历一次强温室效应，水分就会散失到太空中，以致今天行星表面都干凅了。”⁸

2.三颗外行星太冷

二氧化碳被认为是一种导致全球变暖的温室气体，因为它能够吸收热量并把热量辐射回地球。沃尔夫在计算过程中使用了相当于30巴压强的二氧化碳。为了进行对比，我们整个大气压只是1 巴多一点，而二氧化碳含量只占0.04%（400ppm），他写道：

“……针对所有行星f的模拟中，其温度都过于寒冷，以致二氧化碳凝固到行星表面，因此整个大气层都会崩塌。行星g 和h 受到的主星辐射通量比行星f 要少很多，所以如果只通过二氧化碳来升温，那么g和h都将是冰天雪地。因此我们可以推断，按照温室效应二氧化碳的最大极限值来定义，行星f、g、h 不在出现液态水的传统宜居带之内。”⁸

简而言之，行星f、g 和h 距离它们的主星都太遥远，无法处于其宜居带之内，这些行星的温度都太低。

3.行星e上有水吗？

以上六颗行星都不适于居住，那么现在就仅剩下行星e。这颗行星上有水吗？

由于沃尔夫接受长时论的进化学说，他表示超寒冷的矮星可能要经历10 亿年才能形成起一个稳定的系统。当这个过程发生时，这些矮星会使其行星遭受强烈的辐射。

这些行星上的水也会被大幅蒸发掉—— 对于行星d，蒸发的水将相当于地球海洋水量的7 倍。如果把这种情况应用到行星e，他推断：“因此行星e 的最初水存量至少是目前地球水量的数倍，才能在今天拥有丰富的水源。”⁸

他说，另一种可能就是这些行星在形成的时候离主星较远，在那里它们遭受的辐射小得多，很久之后这些行星又向主星靠近。但是这个补救措施有个问题：这些不断靠近主星的行星可能会继续沿着 “死亡旋涡” 运动，最终被主星吞噬。所以，基于上述情况，唯物主义者不清楚地球的水源怎么会这么丰富，我们也不期望有证据或者观点来解释行星e 的水源如何能有地球的7倍多。就我们所知，还不存在一颗跟地球一模一样的行星。事实上，我们目前连像南极那样宜居的地方都没有在宇宙中找到。

结论

埃里克• 沃尔夫研究表明特拉比斯特一号中的所有行星都无法维系生命，这也意味着这个（恒星）系统并不支持进化论者对于在宇宙别的地方找到生命的期待。

 参考文献和注释

[1] NASA telescope reveals largest batch of earth-size, habitable-zone planets around single star, nasa.gov, 23 Feb. 2017.

[2] Marcy, G. et al., Orbital eccentricities,exoplanets.org, 20 Sept 2003.

[3] 参见 Sarfati, J., Origin of Life: the polymerization problem, 1998, 2014,creation.com/polymer.

[4] 参见 Sarfati, J., Origin of life: the chirality problem, 1998, 2010, creation.com/chirality.

[5] 如果要了解存在于化学进化中多个问题的综合分析（也叫做自然发生说或者生命自生说），请参考 Batten, D., Origin of life, 26 November 2013,creation.com/origin-of-life.

[6]  NASA’s Hubble Telescope Makes First Atmospheric Study of Earth-Sized Exoplanets, 21 July 2016.

[7] Sarfati, J., The sun: our special star,Creation 22(1):27–31, 1999;creation.com/sun.

[8] Wolf, E., Assessing the Habitability of the TRAPPIST-1 System Using a 3D Climate Model, available at arxiv.org/pdf/1703.05815.pdf on pre-print site arxiv.

[9] 对于三颗内行星，模拟针对的是行星d，并外推到行星b和c，因为 “依据已知同样的大气成分，” b和c更加靠近它们的主星，所以会更加酷热。同样，对于三颗外行星，模拟针对的是行星f，它相对行星g和h更加靠近主星，更加接近宜居带。

[10] 参见 Spencer, W., Planets and migrating theories, creation.com/