臺北市立天文科學教育館

在距離地球4,000光年遠的宇宙中，天文學家發現了一顆類地行星，顯示了地球未來可能的命運。當太陽演化為白矮星後，地球可能會成為一顆被冰封的星球，並遷移到比火星更遠的軌道上。

這個行星系統由一顆質量約為太陽一半的白矮星和一顆地球大小的行星組成，該行星的軌道距離約是地球目前與太陽距離的兩倍。這一系統是通過2020年的微重力透鏡效應發現的，當時該系統經過一顆背景星，導致背景星光亮度增強了約1,000倍。這種透鏡效應使得科學家可以估算出該系統的基本參數，但由於透鏡星光被其他背景星光掩蓋，他們無法立即確定其性質。三年後，科學家使用位於夏威夷的凱克天文台進行了進一步觀測，確定這顆行星的主星是一顆白矮星，而非主序星。這一結果有助於我們理解太陽類恆星在演變為紅巨星並最終成為白矮星時，行星系統會經歷的變化。

對於我們的太陽系來說，類似的命運也可能在數十億年後上演。太陽將膨脹成為紅巨星，並可能吞沒水星和金星。隨著質量的減少，地球也將移向更遠的軌道。若地球能夠在此過程中倖存，則會進入一個距離太陽現在兩倍遠的軌道。然而，在此之前，地球的海洋可能會因紅巨星膨脹帶來的劇烈溫度上升而蒸發殆盡，這也意味著地球的可居住時間將大大縮短。

儘管這顆類地行星目前處於白矮星的冰冷陰影中，並不具備適居條件，但它可能曾在其母星還是一顆類太陽恆星時有過適合的環境。這揭示了紅巨星階段對行星系統的重大影響，也為我們提供了更多線索來理解太陽在未來的變化過程。

微重力透鏡效應是一種有力的方式，能幫助天文學家探測那些無法通過傳統方法觀察到的系外行星。隨著技術的進步，更多像這樣的系統將能被發現。未來，NASA的羅曼太空望遠鏡（Roman Space Telescope）將繼續使用微重力透鏡技術來尋找更多類似的行星系統。

這項發現為地球的最終命運提供了一個可能的預覽。儘管我們無法確定地球能否在太陽的紅巨星階段倖存，但研究表明，當太陽膨脹時，木星和土星的衛星可能會成為適合的庇護所。這些冰凍的衛星，如木衛二和土衛六，擁有潛在的地下海洋，當太陽的熱量到達外太陽系時，這些海洋可能會解凍，成為未來人類的可能避難所。（編譯／王庭萱）

圖說：藝術家筆下想像的類地行星環繞白矮星，白矮星為恆星生命末期後留下來的殘骸。（來源：Adam Makarenko）

 來源：Nature Astronomy