我們並不孤單!科學家發現24個更適合居住的類地行星

2020-11-28 騰訊網

當你在思考這浩瀚無垠的宇宙，地球的存在無疑是特殊的。我們處在一片最適宜的小太空地帶，並且有著足夠溫暖的太陽，正是這樣的環境，讓孕育生命成為可能。然而，一項新的研究讓地球人認清了現實。天文學家認為地球也並不是那麼完美，他們發現了24個星球可能比地球更加宜居。

華盛頓州立大學的科學家 Dirk Schulze-Makuch聲稱，我們所在的銀河系中可能存在一些具有「超宜居」性質的行星。這些系外類地行星有著比地球更古老的年齡，更大的體積以及更溫暖和潮溼的環境等特點。超宜居行星更慢的公轉速度也有助於生命更加彭勃的發展。

這個項目已經挑選出了24個可能性最大的目標，它們與太陽系間的距離均超過100光年。Schulze-Makuch說在未來的太空望遠鏡升空後，這項研究將有助於科學家們進一步尋找外星生命。接下來的20年裡，美國宇航局的詹姆斯 韋伯太空望遠鏡、LUVIOR空間天文臺以及歐空局的PLATO太空望遠鏡將成為最引人注目的項目。

「下一架太空望遠鏡升空後，我們能獲得更多信息，所以有必要先選好目標」，華盛頓州立大學以及柏林工業大學的教授在媒體發布會上這麼解釋。「我們得首先關注那些有條件存在複雜生命形式的行星，當然，我們也要避免陷入尋找『第二地球』的誤區，因為也可能存在比地球更適合生命的行星」。

是什麼讓一顆行星比地球更好?

Schulze-Makuch、馬克斯太陽系研究所的René Heller和維拉諾瓦大學的Edward Guinan合作，試圖找出是什麼使得系外行星比地球更適合居住。他們對望遠鏡在太陽系外發現的4500顆已知的系外行星進行了分類。雖然系外行星是類地行星，但這並不意味著它們都有類地生命。科學家們解釋說，這些行星之所以特別，是因為它們都擁有共同的條件，這些條件使得生命得以存在並得以延續。

這其中最重要的一個條件是：這些行星是否處於所在太陽系的宜居帶；與恆星保持足夠近的距離有助於在行星上存在液態水。這項研究還發現，長壽命的恆星帶來足夠長的時間窗口也有助於生命繁衍生息。我們的太陽（一顆G型恆星）至少能存在100億年，而研究人員發現一顆K型矮星的壽命則長達200到700億年之久。K型矮星溫度更低亮度也更暗，但這也允許其行星上的生命有更長時間演化出更複雜的形式。

正如地球所展現的那樣，生命需要相當長的時間才能出現；在這顆行星上，生命花了40億年才誕生，而研究則發現地球還沒演化到生命的「最佳點」，等地球的壽命達到50至80億年時才有可能出現。

個頭大小也會帶來大不同，研究人員聲稱，一個比地球大10%的行星能為生命提供更多的宜居陸地；一個比地球大1.5倍的系外行星則會有一個能更長時間保持溫度的地核，更強的引力也有助於維持其大氣層更長時間。

相較其他，水是類地行星的最關鍵的因素。這項研究的作者聲稱，那些能夠提供更多降雨，雲層，大氣溼度，和略高於地球的地表溫度將作為超級適合居住星球的重點考察對象。

但誰敲定最後的名單？

在最終敲定的24顆行星的名單中，舒爾茨-馬庫斯說，沒有一顆行星滿足超級適合居住星球的所有基本特徵標準。儘管如此，這些行星中有那麼一顆滿足四項基本特徵標準已經足以讓它比地球更適於居住了。

「有時候你要說服別人接受你設定的這些超級適合居住星球標準會很難，因為我們會認為我們已經有了最適合的星球了」舒爾茨-馬庫斯補充說道，「我們有大量複雜和多樣性的生命形式，而且有很多可以生存在極端惡劣的環境中，有適應力強的生命當然很好，但這並不意味著我們地球上的一切都是最好的。」

這項研究登載在天文學雜誌上。

系外行星指的是太陽系外的行星。第一個系外行星存在的可能證據在1917年被提出，但沒有被接受。在1992年，首次確認發現了一顆系外行星，僅接著又確認了第二顆，這一顆其實最初發現於1988年。到2020年10月1日，共確認了4354顆系外行星，分布在3218個行星系統中，其中712個行星系統中有不止一顆的系外行星。

發現系外行星的方法有很多。凌日法和都卜勒光譜學法發現了大部分的系外行星。但這兩個方法有一個明顯的觀測偏向，偏向於發現恆星邊上的系外行星，因此，85%的系外行星都是在恆星的潮汐鎖定區被發現的。有些時候，一顆恆星邊上還發現了多顆系外行星。大概五分之一的類太陽恆星在它行星系統的宜居帶中都有一顆類地行星。在銀河系中大概存在有2000億顆恆星，那我們可以推算出在銀河系中就有110億顆潛在的適於居住的類地行星，如果把大量的紅矮星算進去的話，這個數字會上升到400億顆。

作者：Chris Melore

FY：Astronomical volunteer team

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