“甲烷就像它的‘身份证’,”苏晴对公众科普时说,“如果看到光谱里有这条‘甲烷线’,基本就能断定:这是个低温的‘半成品恒星’,或者叫褐矮星。”
三、“失败的恒星”:宇宙里的“没点燃的炉子”
为什么格利泽229B没能成为恒星?答案藏在“质量”这个关键词里。
恒星的“点火”需要核心温度达到1000万℃,这需要足够的质量产生的引力挤压——至少要达到木星的80倍(约0.08倍太阳质量)。格利泽229B的质量约40倍木星(0.038倍太阳质量),距离“点火门槛”差了一半。“就像你试图用打火机点燃湿木头,”陈教授打比方,“燃料(氢)够,但压力(质量)不足,火苗刚冒头就灭了。”
这种“没点燃的炉子”,在宇宙中并不罕见。天文学家估计,银河系中褐矮星的数量可能是恒星的2倍——它们像散落的“宇宙半成品”,在星际空间里默默冷却。格利泽229B的特殊之处在于,它是人类最早“看清”的褐矮星之一,让我们得以研究这类“失败恒星”的真实面貌。
“它像个没长大的太阳宝宝,”苏晴在日记里写,“出生时攒了足够的氢,却因为体重太轻,永远点不着核心的‘氢聚变反应堆’。于是它只能慢慢冷却,像一块烧红的煤,从暗红色变成深褐色,最后变成冰冷的‘宇宙石头’。”
这种“冷却过程”留下了清晰的观测证据。格利泽229B的表面温度比1995年首次观测时降低了50℃——它仍在以每秒万亿焦耳的速度向外辐射热量,逐渐走向“死亡”(褐矮星的最终归宿是冰冷的黑矮星,但目前宇宙年龄还不够长,尚未出现)。
四、19光年的“邻居”:格利泽229家族的日常
格利泽229B并非孤独的“半成品”,它有一个“红矮星妈妈”——格利泽229。这颗M型红矮星质量仅为太阳的0.45倍,表面温度3200℃,亮度不到太阳的1%,是宇宙中最常见的恒星类型(占银河系恒星总数的70%)。
“这对‘母子’的关系很特别,”苏晴展示轨道模拟图,“格利泽229B绕主星公转一周需要230年,轨道偏心率0.1(接近圆形),就像地球绕太阳转,但距离远得多(44 AU vs 1 AU)。”这种稳定的轨道,让格利泽229B避免了被主星“吞噬”的命运(许多近距离褐矮星会因潮汐力被恒星撕碎)。
观测中还有一个有趣的发现:格利泽229B的自转周期约10小时,比木星(10小时)还快,却比大多数褐矮星(15-20小时)快。“它可能在形成初期经历过剧烈的‘收缩’,”阿哲分析,“就像滑冰运动员收紧手臂转得更快,质量向核心集中时,自转也会加速。”
这种快速自转让它的形状略显扁平(赤道比两极宽5%),大气中还可能出现“云带”——类似木星的彩色条纹,但由硫化物颗粒而非氨冰组成。“如果有一天我们能派飞船去,会看到一个暗红色的球体,表面飘着灰黑色的云带,偶尔有甲烷风暴呼啸而过,”苏晴想象着,“那里没有阳光(主星的光芒比满月还弱),却有自己的‘天气系统’。”
五、“宇宙桥梁”的意义:连接行星与恒星的纽带
格利泽229B为何让天文学家如此着迷?因为它是连接行星与恒星的“活化石”。
“以前我们认为行星和恒星是两个完全不同的世界,”陈教授在学术会议上说,“但褐矮星告诉我们:宇宙中存在一个连续的‘质量谱系’——从最小的行星(如地球),到气态巨行星(木星),再到褐矮星(格利泽229B),最后是恒星(太阳)。它们之间的界限并非泾渭分明,而是渐变的。”
这种“桥梁”意义在寻找系外生命时尤为重要。如果褐矮星周围能形成行星(理论上是可能的),那么这些行星可能处于“宜居带”(距离褐矮星不远不近,温度适宜液态水存在),成为生命的潜在家园。“格利泽229B的低温大气或许不适合生命,但它证明了‘中间天体’也能拥有自己的‘小世界’,”苏晴望着麒麟座的方向,“宇宙的生命剧本,可能比我们想象的更丰富。”
此刻,莫纳克亚山的星空格外澄澈。苏晴知道,19光年外的格利泽229B仍在旋转:红矮星妈妈散发着微弱的光芒,褐矮星“孩子”拖着甲烷大气的“斗篷”,在冰冷的轨道上默默冷却。它的光谱里,那条甲烷吸收线像一句无声的宣言:“我虽未成为恒星,却以自己的方式,照亮了宇宙的‘灰色地带’。”
山风掠过观测站的栏杆,吹动着桌上的光谱图。最新一页写着:“格利泽229B,麒麟座的‘半成品恒星’。它用甲烷指纹证明低温,用失败的点火诉说宇宙的质量法则——在行星与恒星之间,还有无数个‘未完成的故事’,等待我们去阅读。”
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