辨认过去的生命形态并非易事，但未来的宇宙考古学家可能能够通过我们太阳的星际遗迹推测地球曾存在生命。卢琪娜•克齐奥拉-楚德切尔博士写道...观点：未来的外星科学家将如何知道我们的太阳系中是否存在生命？一种方法可能是筛选当我们太阳变成白矮星时留下的行星碎片...天文学家正在对遥远的白矮星GD 61进行研究，在今天发表的科学论文中，他们指出碎片中异常高水氧含量，并讨论这对太阳系外生命可能意味着什么......白矮星的饭盒揭示过去的太阳系。在遥远的未来，太阳将耗尽燃料，经过数十亿年的演化后，它将变成一个极为炽热的星际遗迹，即白矮星。目前的质量将有接近地球大小的体积......在达到这一阶段之前，太阳将逐渐变亮，首先成为红巨星，这对地球上的生命将带来灾难......太阳演化最后阶段的动荡事件将摧毁我们的内太阳系，仅留下巨型行星及其众多卫星。如果我们的恒星在这一巨大阶段仁慈的话，那么小行星带可能会幸存下来。但无法保证......在所有这些宇宙浩劫之中，未来的宇宙考古学家是否能够认识到这颗恒星系统曾经茁壮生长？还是说已经没有了一个曾绕着年轻的黄星轨道运行的岩石行星的记忆？......深入白矮星的“喉咙”。研究太阳邻域白矮星环境的天文学家杰伊•法里认为，我们可以从这些对象的历史以及曾经围绕它们的行星中了解许多信息......天文学家发现这些矮星周围有温暖的行星碎片盘。这些盘很可能是矮星最近一次“进餐”的残余物质：矮星吸收了的行星和其他天体。观察这些碎片可以告诉我们曾围绕矮星运行的天体......法里及其团队一直在研究特殊的白矮星GD 61，一颗比我们太阳略重的恒星。在哈勃望远镜上安装的“宇宙起源光谱仪”测量显示其紫外光谱中氧含量异常高......这本身并不是问题：氧和碳都是红巨星核心中热核反应的产物，这是恒星转变成白矮星之前的阶段。但在GD 61的情况下，氧与碳的比例远高于预期。很有可能这些氧来自恒星最近吞食的碎片......通过类似CSI式的法医推断，法里的团队筛选了GD 61最后吞食的东西。他们发现部分多余的氧必须锁定在被吞噬碎片内部的水分子中......但在炽热的白矮星周围，水唯一能够存活的方式是若深埋在与维斯塔相当质量的较大类小行星内。我们太阳系中也有一颗类似富含水的庞大天体：矮行星谷神星。其质量的约20%由水冰组成...水的重要性。关于富含水的行星分布和丰度的信息可以帮助我们在不同的太阳系之外寻找有利于生存的世界......目前，只有少数外太阳系行星在其光谱中有水蒸气的明确探测。其中大多数是“热木星”，如HD189733b，以我们所知形式的生命无法存在...从可能的适居性方面来看，更有前途的行星是MEarth探测到的著名GJ 1214b...其质量只是地球的数倍。其较低的密度表明它是富含水分的，其中只有25%的质量是岩石物质。对其几乎没有特征的光学和红外光谱的观察也表明, GJ 1214b可能是一个以水为主导的世界.....但这个“海洋”行星的组成仍然存在争议。有不同的模型表明它可能只是一个被一个庞大的富氢大气围绕的岩质行星......地球如何获得水？像GD 61吞噬的类小行星中的水可能对地球生命的进化功不可没...地球上水的起源仍然不明确。我们知道在形成行星之前的太阳原行星盘上，水只能在“冰线”之外存活...这标志着距离太阳温度低到足以形成涉及水、甲烷、氨和其他易挥发物质的冰块的距离。这些冰块成为巨型行星及其卫星的主要组成部分，仅有少量岩石物质包含在其中...地球形成在太阳系内侧更加炎热的地区，因此与外太阳系的物体相比，地球的水量比重要低得多。但即使是这么少的水量也无法在地球当前位置形成...大多数现代理论认为地球的海洋水来自其他地方，最有可能是在行星形成的早期阶段，由陨石或彗星撞击地球带来的外太阳系。如果我们太阳系的最后阶段与GD 61系统相似，那么在围绕星际遗迹周围找到富含水的物质应该并不令人意外。只有这种最初在远离母恒星的恒星系统边缘形成的碎片，才有机会在恒星演化的后期存活下来。在未来，天体考古学家可能会从我们太阳的星体遗迹中推断地球曾经存在过生命，这并不容易，如卢琴娜·凯兹奥拉-楚德兹博士所述。
观点：未来外星科学家将如何知道我们太阳系中是否存在生命？一种方法可能是筛选当我们太阳变为白矮星时留下的行星碎片。天文学家们正在对一颗遥远的白矮星GD 61进行研究，他们指出其中氧含量异常高，并探讨这可能对我们太阳系外生命的意义。
白矮星的食物揭示了过去的太阳系，在极其遥远的未来，我们的太阳将耗尽燃料，并经过数十亿年的壮观演化后，会变成一个极其炽热的星体遗迹——白矮星。其约一半的质量将被挤压成略大于地球的体积。
在达到这一阶段之前，太阳将逐渐变亮，首先变成红巨星，对地球上的生命造成严重影响。在太阳演化的最后阶段的剧烈事件将摧毁我们内部的太阳系，只留下巨行星及其众多的卫星。如果我们的恒星在这个巨大阶段表现得仁慈，那么小行星带可能会幸存下来。然而没有任何保证。
鉴于这种宇宙浩劫，未来的天体考古学家甚至能否辨认出这个星系中曾经盛行生命的记忆？还是不再有一个曾绕着一个年轻的黄色星运行的早已消逝的岩石行星的记忆？
白矮星的内部之谜
天文学家杰伊·法里希研究太阳系附近的白矮星环境，他相信我们可以从这些物体以及曾围绕它们旋转的行星的历史中学到很多。
法里希及其团队一直在研究特殊的白矮星GD 61，这是一个比我们太阳稍微更重的星体的遗骸。安装在哈勃望远镜上的COS（宇宙起源光谱仪）的测量显示了其紫外光谱中意外高的氧含量。
这本身不是问题：氧和碳都是红巨星核心中热核反应的产物。但在GD 61的情况下，氧与碳的比值远高于预期。这很可能是氧来自星体最近吞噬的碎片。
通过对GD 61最后一餐的剖析，法里希的团队发现一些多余的氧必须被锁进被吞噬碎片内的水分子中。
但是，唯一水能够在炽热的白矮星周围得以存留的方式就是它被埋在一个大小类似于维斯塔的大行星物体深处。我们太阳系中有一个类似富含水的大物体：矮行星谷神星。它的质量约20%由水冰组成。
水的重要性
关于富含水行星分布和丰度的信息可以帮助我们在自己的太阳系外寻找适于生存的世界。
目前只有少数几颗系外行星的光谱中有水汽的固态检测。其中大多数，如HD189733b，是“热木星”，我们所知道的生命不能存在的地方。
从潜在的可居住性方面来看，更有希望的行星可能是MEarth项目发现的著名GJ 1214b。
它的质量仅比地球重几倍。其低密度意味着它是多水分的，仅有25%的质量是岩石材料。其几乎没有特征的光学和红外光谱观测结果也表明，GJ 1214b可能是一个以水为主导的世界。
但是，关于这颗“海洋”行星的构成还存在争论。不同的模型表明它可能只是一个被广泛氢气环绕的岩石行星。
我们的地球是如何获得水的？
像GD 61吞噬的类似于小行星带的小行星提供的水可能在我们地球上的生命演化中至关重要。
地球上水的起源仍不清楚。我们知道在行星形成之前的太阳原始星云中，水只能存在于“冰线”之外。这标志着离太阳的距离足够远，以至于可以形成涉及水、甲烷、氨等挥发物的冰的低温区域。
这些冰成为巨大行星及其卫星的主要构建材料，这些构建过程中只有少量的岩石物质。而地球形成于较内部炽热区域，因此相比较较干燥。
显然，地球按质量计的水含量远低于外太阳系物体，但即使这么低的水量也不可能在目前的位置形成。
大多数现代理论表明地球的海洋水来自其他地方，很可能在行星形成的早期阶段，是由流星或彗星从太阳系外部地区撞击地球带来的。
如果我们的太阳系的最终阶段与GD 61系统相似，那么在围绕星体遗骸的碎片中发现大量富含水的物质或许也不足为奇。只有这样的碎片，最初形成于远离父恒星灼热环境的星体系统，才有可能在行星演化晚期幸存下来。
然而，像GD 61这样显示氧元素过多的系统并不常见。这证明了不断发现的与我们太阳系完全不同的系外行星系统的丰富多样性。
也许未来的天体考古学家总有一天会推断出生命曾经存在于我们太阳的星体遗迹周围。但这绝对不是一项简单的任务。卢琴娜·凯兹奥拉-楚德兹博士是新南威尔士大学的一名天体物理学博士后研究员。文章原载于《对话》网站。
