科學(xué)家在65光年外，發(fā)現(xiàn)了一顆藍(lán)色的木星，任何生命都無法存活

2005年天文學(xué)家通過哈勃太空望遠(yuǎn)鏡，在距離地球約 64.5 光年的狐貍座方向，發(fā)現(xiàn)了一顆呈現(xiàn)出極其深邃、迷人鈷藍(lán)色的系外行星，這顆行星被命名為 HD 189733b。

然而隨著觀測數(shù)據(jù)的不斷傳回，尤其是近年來斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡，以及詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的極高精度光譜分析，所有的浪漫幻想被瞬間擊碎，天文學(xué)家們駭然發(fā)現(xiàn)：這顆看似溫柔的藍(lán)色星球，根本不是什么“第二地球”，而是全宇宙已知最極端、最暴虐、最令人毛骨悚然的“氣象地獄”。

在這里不要說孕育生命，就連“生命”或者“有機(jī)化學(xué)反應(yīng)”這個(gè)概念本身，都會(huì)在降臨的瞬間被絕對(duì)的物理和化學(xué)法則無情地抹殺。

如果要用一句話來概括 HD 189733b 的本質(zhì)，那就是它是一顆“熱木星”。

它的質(zhì)量大約是木星的 1.13 倍，體積也比木星大出約 14%，作為一顆氣態(tài)巨行星，它沒有像地球那樣堅(jiān)固的巖石表面，你無法在上面“著陸”，只能不斷地向它那氣壓極高、深不見底的濃密大氣層深處墜落。

既然沒有液態(tài)水海洋，那它為什么會(huì)呈現(xiàn)出和地球極其相似的深藍(lán)色呢？

答案藏在光學(xué)物理和一個(gè)極其危險(xiǎn)的化學(xué)成分中。

在地球上天空是藍(lán)色的，是因?yàn)榇髿庵械牡獨(dú)夂脱鯕夥肿訉?duì)太陽光進(jìn)行了瑞利散射，根據(jù)瑞利散射定律，散射強(qiáng)度與入射光波長的四次方成反比：這意味著波長較短的藍(lán)光比波長較長的紅光更容易被大氣粒子散射開來，從而彌漫在整個(gè)天空中。

HD 189733b 的大氣層同樣在發(fā)生極其強(qiáng)烈的瑞利散射，但不同的是，充當(dāng)散射粒子的，絕不是溫和的水分子，而是硅酸鹽顆粒，這顆行星的大氣層中彌漫著高濃度的硅酸鹽云層，當(dāng)其母恒星的光芒射入這片大氣時(shí)，微小的硅酸鹽顆粒瘋狂地散射著藍(lán)光，將整顆星球染成了迷人的鈷藍(lán)色。

但這美麗的藍(lán)色背后，隱藏著第一重地獄的真相：如果你在這顆星球的大氣中呼吸，你吸入的將是極其細(xì)密、滾燙的玻璃粉塵，它們會(huì)瞬間切碎你所有的呼吸器官。

HD 189733b 之所以會(huì)擁有如此恐怖的大氣成分，根本原因在于它與其母恒星的距離，在太陽系中，距離太陽最近的水星，其軌道半徑大約是 0.39 天文單位，而 HD 189733b 距離它的母恒星有多近？

僅僅只有 0.031 天文單位！

這是水星到太陽距離的不到十分之一，它繞母星公轉(zhuǎn)一圈，只需要極其短暫的 2.2 個(gè)地球日，如此極端的靠近，帶來了一個(gè)致命的物理后果：潮汐鎖定。

就像月球永遠(yuǎn)只有一面朝向地球一樣，母恒星巨大的引力死死地“拽”住了這顆行星，HD 189733b 永遠(yuǎn)是用固定的半個(gè)球面朝向它的“太陽”，而另外半個(gè)球面則永遠(yuǎn)沉浸在無盡的黑暗星空中。

這種軌道力學(xué)設(shè)定，將這顆星球推向了熱力學(xué)的極端：在日面，母恒星極其恐怖的輻射傾瀉而下，導(dǎo)致這里的溫度常年飆升至 1000°C 到 1200°C 之間，在這個(gè)溫度下，不僅水早就變成了等離子或游離態(tài)，就連許多金屬都會(huì)被直接熔化甚至氣化。

這里的硅酸鹽物質(zhì)無法保持固態(tài)，而是被蒸發(fā)成氣體，彌漫在大氣中，相比之下，永遠(yuǎn)處于黑暗中的夜面，溫度“僅僅”只有 700°C 左右，這種高達(dá)數(shù)百攝氏度的巨大溫差，成為了驅(qū)動(dòng)下一個(gè)地獄級(jí)氣象災(zāi)難的終極引擎。

在地球的熱力學(xué)系統(tǒng)中，熱空氣上升，冷空氣下降，溫差會(huì)產(chǎn)生氣壓差，從而形成風(fēng)，在 HD 189733b 上，日面 1200°C 和夜面 700°C 之間存在著極其極端的溫度梯度，為了平衡這種瘋狂的熱量分布，這顆星球的大氣層被迫進(jìn)入了一種近乎歇斯底里的流動(dòng)狀態(tài)。

天文學(xué)家通過測量這顆行星在掩星時(shí)光譜的微小多普勒頻移，計(jì)算出了它大氣層中的風(fēng)速。得到的數(shù)據(jù)讓所有氣象學(xué)家倒吸一口涼氣：這里的風(fēng)速高達(dá) 8,700 公里/小時(shí)。

在這里，風(fēng)不再是氣體的流動(dòng)，而是一堵以超高音速推進(jìn)的、堅(jiān)不可摧的“氣壓墻”，如果將任何地球上的人造金屬探測器空投到這里，不需要等到它被高溫熔化，超音速風(fēng)暴帶來的恐怖動(dòng)壓就會(huì)在幾秒鐘內(nèi)將其瞬間撕扯成金屬碎片。

當(dāng)極端的溫度遇上超音速的狂風(fēng)，HD 189733b 孕育出了宇宙中最具想象力、也最殘暴的氣象奇觀，在日面那 1200°C 的高溫下，硅酸鹽礦物被蒸發(fā)成了氣體。

然而當(dāng)這些攜帶著硅酸鹽蒸汽的超音速氣流，跨越被稱為“晨昏圈”的區(qū)域，沖向溫度只有 700°C 的夜面時(shí)，由于溫度的驟降，氣態(tài)的硅酸鹽達(dá)到了凝結(jié)點(diǎn)。

它們?cè)诖髿庵醒杆倌A，重新變成了固態(tài)的顆粒，所以這顆星球上下著“玻璃雨”。

但是千萬不要用地球上“雨滴從天而降”的常識(shí)來想象這個(gè)畫面。

因?yàn)檫@里的風(fēng)速高達(dá) 8,700 公里/小時(shí)，這些剛剛凝結(jié)而成的、滾燙而鋒利的玻璃碎屑，根本沒有機(jī)會(huì)在地心引力的作用下垂直下落，它們被超音速狂風(fēng)裹挾著，以每秒 2 公里的恐怖速度，在行星的大氣層中進(jìn)行著永無止境的“水平掃射”。

當(dāng)我們探討外星生命時(shí)，我們常常會(huì)放寬想象力：也許生命不需要水，也許生命不需要氧氣，也許存在硅基生命或者氨基生命。

但是在 HD 189733b 面前，一切關(guān)于生命的宏大敘事都顯得蒼白無力，無論是何種形態(tài)的生命，其本質(zhì)都是一種“高度有序的復(fù)雜化學(xué)信息系統(tǒng)”，維持這種復(fù)雜系統(tǒng)，需要化學(xué)鍵具有一定的穩(wěn)定性。

在這顆星球上，環(huán)境的暴虐程度已經(jīng)超越了化學(xué)鍵所能承受的物理極限： 在 1200°C 的日面溫度下，絕大多數(shù)復(fù)雜有機(jī)分子的共價(jià)鍵會(huì)被直接熱能打斷。任何試圖組裝成大分子的碳鏈或硅鏈，都會(huì)在瞬間被熱漲落撕裂成最基礎(chǔ)的單原子或簡單的雙原子氣體。

超音速狂風(fēng)和狂暴的垂直對(duì)流，制造了宇宙中最極端的混合和研磨環(huán)境。在這里，根本不存在讓物質(zhì)安靜下來進(jìn)行緩慢化學(xué)演化的溫床，母恒星強(qiáng)烈的 X 射線穿透大氣，任何幸存的復(fù)雜分子鍵都會(huì)被高能光子直接電離打碎。

所以這不僅僅是一個(gè)“不適宜居住”的星球，它是一個(gè)“物理學(xué)和化學(xué)的超級(jí)粉碎機(jī)”，在這個(gè)藍(lán)色地獄里，熱力學(xué)第二定律以最狂暴的姿態(tài)統(tǒng)治著一切，“有序”和“生命”這兩個(gè)詞在這里連誕生的概率都被清零了。