太阳系是宇宙中特别的“宠儿”吗？地球之外还存在着生命吗？1995年，人们似乎看到了揭开这些谜底的曙光，首次发现了围绕太阳以外恒星运行的行星。2003年7月，又有消息传来，称是发现了估算为127亿岁的“最古老的行星”。宇宙起始于137亿年前的“大爆炸”，那么这颗行星是在大爆炸后的10亿年内形成的。根据传统理论，宇宙的早期是无法形成行星的。假如这个消息是真实；的，那么就应该对传统理论予以修正了。这颗行星果真是“最古老”的吗？那里的环境又是如何呢？有生命存在的可能性吗？请看专家作如是说。

众所周知，宇宙诞生于137亿年前的“大爆炸”，“大爆炸"后过了近90亿年，也就是在46亿年前，我们现在居住的这颗蓝色星球——地球也诞生了。我们的太阳系，包含地球在内的八大行星正在围绕太阳--刻不停地运行。随着天文学的发展，观测技术的进步，人们逐渐发现太阳系外也存在着类似太阳系的行星系统——太阳系外行星系统。从1995年到现在，已有120余颗太阳系外行星被发现。

2003年7月10日，美国航空航天局（NASA）的“哈勃”观测小组又宣称发现了“最古老的行星”，据称，这颗行星位于蝎子座方位的M4球状星团之中。

“大爆炸”数亿年后诞生的"最古老的行星”

据报导，这颗行星是在宇宙诞生后不久的127亿年前生成的。因为以前发现的年龄最大的行星充其量也都不到100亿岁，因此，可以将这颗行星形容为“最古老的行星”。M4球状星团距地球5600光年之遇，若以银河系的半径为5万光年，太阳系距其中心2.6万光年的距离作比较的话，可以说，M4球状星团与地球还是很近的。这颗行星绕行于M4中心附近的脉冲星，所谓脉冲星是超新星爆炸后的残骸——中子星，它在释放X射线的同时作高速自转，正因其自转，所以人们能周期性地观测到x射线。

这颗“最古老的行星”不会像我们地球那样拥有陆地与海洋，它的状态大概类似于木星。从其状态及绕行于释放X射线的脉冲星等现象来看，这颗行星不可能存在生命。

这颗行星的体积约为木星的2.5倍，在距脉冲星30亿公里的远处以100年左右的周期绕其公转。30亿公里正好相当于太阳到天王星的距离。

我们已经知道这颗行星的轨道中心是脉冲星，实际上这颗脉冲星与白矮星组成了双星系统。所谓双星系是两颗恒星在双方的引力作用下互相围绕旋转的星系。双星的伴星是白矮星（恒星生涯结束后留下的核心）。

这次被发现的行星，正是围绕脉冲星和白矮星这两个“太阳”旋转的。

系外行星的发现线索

由于太阳系外行星的亮度实在过于微弱，要直接观测到太阳系外行星是非常困难的。现在天文学家们普遍采用的方法就是通过观测恒星的细微摆动来间接地发现系外行星。因为当巨大的行星围绕轨道中心的恒星旋转时，恒星会因行星的引力而产生细微摆动。

哈勃观测小组原本的任务并非是探测系外行星，而是观测位于行星轨道中心的脉冲星所发出的周期性X射线。但是在观测中发现脉冲星有极细微的摆动现象。他们首先意识到这种现象可能由脉冲星构成的双星系统引起的，然而仍然不能作出圆满的解释。于是便怀疑--定是其他天体的引力作用于脉冲星与白矮星这一-双星系统。经过进-步详细观测及计算，果然发现存在一个具有木星质量2.5倍的天体。在排除了其恒星的可能性后，最终认定这个天体是太阳系外行星。

为什么说是“最古老的行星”？

那么，有什么理由认定这是一颗“最古老的行星”呢？对此，哈勃观测小组作了这样的解释：在M4球状星团存在着某个恒星，权称之为“恒星A"，恒星A拥有行星。此时行星与恒星之间相当于太阳与木星的距离（大约8亿千米）。

恒星在宇宙空间各有自己的运行方向。恒星A连带着行星移动，在M4球状星团中心附近与由两个中子星构成的双星系统相遇，因恒星A靠近双星系而破坏了引力的平衡。于是，其中的-颗中子星被碰撞出去（这与行星探测等航天器借助地球、月球或其他行星的引力来加速的“借力飞行”非常相似）。在恒星A的引力牵引下，这颗中子星被加速飞向远方，恒星A便取而代之与另一颗留下的中子星构成新的双星系统，行星的轨道中心变成了中子星与恒星A。

之后，恒星A演变为红巨星。红巨星是步 入老年期的恒星。由于温度较低而呈现红色。当红巨星燃烧殆尽时，它的核心就形成了一颗白矮星。在成为白矮星的过程中，红巨星表面的气体被中子星的引力吸积。

行星的公转轨道逐渐扩展至如同太阳系内天王星轨道那样时算是稳定了。于是，这颗以脉冲星（中子星）与白矮星为中心公转的“最古老的行星"便诞生了。

他们认为，球状星团的许多星体形成于宇宙诞生后不久，年龄均已超过100亿岁，恒星A也生当其时，行星基本上是与普通的中心天体同时形成的。所以，绕行于恒星A的这颗行星是“最古老”的。

另一种观点

专门研究行星形成理论的东京工业大学理学部的井田茂助教授就“最古老的行星”的发现谈了自己的观点：“当这个消息传来时，不少的专家表示吃惊。因为根据传统的行星形成理论，在宇宙诞生初期是不可能形成行星的。”他又补充道：“要解释这次所观测到的行星，也可用其他的理论来描述。”

首先，假设有构成双星系统的两颗恒星，都已成为垂老的红巨星，其中一颗发生了超新星爆炸。于是另一颗红巨星表面的部分气体受爆炸的影响而被刮飞。这些被刮飞的气体在白矮星和脉冲星（中子星）周围形成圆盘状。如果能从这个圆盘中生成行星，那么可以认为也能生成这次所观测到的那种行星系。

由超新星爆炸形成的行星与普通行星有所区别.井田助教授认为：若根据这个理论解释这颗行星便不成其为“最古老”的了。很有可能是在数百万年前形成的年轻的行星。”只有在--致公认哈勃观测小组的理论是正确的情况下，才能说这颗行星是“最古老的行星”。

对“最古老的行星”提出的质疑

以上两种理论究竟哪个正确？这颗行星是“最古老”的吗？抑或还有什么意外新发现吗？实质上关系到行星究竟是如何形成的问题。

目前，行星形成的标准理论得到了绝大多数研究人员的支持，标准理论认为，碳、氧、铁等重元素是形成行星的必备条件。但“大爆炸”过后不久的宇宙，重元素是很缺乏的。所以用此理论无法证明这是一颗“最古老的行星”。

行星形成的标准理论

“标准理论"所描述的行星形成过程如下：在一个刚诞生的恒星周围由气体和尘埃组成的圆盘内，尘埃互相碰撞、聚集，逐渐发展成子星。子星之间又进行反复的碰撞，于是体积渐渐增大而成为固体行星。

在圆盘内侧形成的固体行星被称为“类地行星"，因为它具有地球或火星那样的岩石表面。

随着固体行星的体积、质量增大、圆盘外侧的气体在其引力作用下互相缠绕，于是，气体成为浓厚的大气，一个具有木星或土星那样的行星得以形成。这类行星被称为“类木行星”或“巨型气体行星"。

根据标准理论，尘埃是行星形成的必要条件，尘埃的主体是重元素，但这样的重元素在宇宙诞生初期是相当少的。137亿年前，“大爆炸"发生后的几分钟内产生了最轻的元素氢和复，氢、氦气体因相互之间的引力作用而聚集，开始了核聚变反应，由此恒星诞生了。核聚变反应在恒星内部继续进行，合成了碳.氧、铁之类的重元素。

之后，恒星爆炸死亡，内部生成的元素作为气体和尘埃向外释放，从中又诞生出新的恒星。由于这种过程的多次反复，宇宙中的重元素便逐渐增多了起来。标准理论认为，在宇宙诞生的初期不存在能诞生行星的重元素。

“最古老”的条件是由气体直接生成行星

那么，在没有重元素的宇宙早期，行星是如何形成的呢？哈勃观测小组作出这样的解释：

气体在恒星周围形成圆盘状。气体因相互间的引力而聚集成群。气体圆盘以恒星为中心旋转，外侧的速度比内侧慢得多，气体的密度群被逐渐拉伸，形成了旋臂那样的结构。密度增大了的旋臂部分引力增强，进一步聚集，密度变得更高。

当这个高密的部分终于发生破裂时，于是就诞生了巨大的气状行星。假如这种解释确实站得住脚，那么说明即使没有重元素也能诞生行星。

没有重元素的恒星不会拥有行星

在“最古老的行星”见诸报端的10天后，美国加州大学伯克利分校的德普拉博士在澳洲召开的天文学国际会议上，发表了一个以“标准理论”为支撑的研究成果，这是一个关于恒星铁元素的拥有量与该恒星是否拥有行星之关系的研究。他长期.致力于太阳系外行星的探测，他分别就61颗和693颗拥有和不拥有行星的恒星进行了分析比较，了解它们各自的重元素含有程度。结果发现，含铁量越多的恒星就越可能拥有行星，只含有太阳1/3以下重元素的恒星是不存在行星的。据说，M4球状星团的恒星所含的重元素平均只有太阳的1/20。

必须确立行星的形成理论

恐怕在现阶段还无法对所发现的行星系统作出“最古老”与否的结论。若想得出正确的结论，必须要确立一个能统一解释包括我们太阳系在内的宇宙中各种行星系统是如何形成的理论。如果了解了行星形成的条件，那么大概就可以知道在宇宙的哪个阶段开始形成了行星。

太阳系外行星研究是一个与发现外星生命有关的令人兴奋的领域。随着观测方法和理论的进步，今.后肯定能发现更多的系外行星。我们有待于日后的研究成果来揭开太阳系外行星的神秘面纱。