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天體生物學(xué)家已經(jīng)確認(rèn)了24顆系外行星，它們不僅具有潛在的可居住性，而且還具有潛在的超適居性，表現(xiàn)出一系列比地球上所見更適合生命的條件。

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藝術(shù)家描述了一顆宜居的系外行星

圖片來源：美國宇航局 艾姆斯/ 尋找外星智慧生命研究所/加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室

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如今，有環(huán)保意識(shí)的人們當(dāng)中，有種說法是沒有行星B，但是《天文生物學(xué)》發(fā)表的一篇新論文卻暗示了存在行星B。華盛頓州立大學(xué)的德克·舒爾茲·馬庫奇領(lǐng)導(dǎo)的研究小組確認(rèn)了24個(gè)系外行星，它們可能提供比地球更宜居的條件，從而使其“超適居”?？杀氖?，所有系外行星離我們有100光年之遠(yuǎn)，想要擺脫“行星秀”的人們，現(xiàn)在還不是時(shí)候打包行李。

要明確一點(diǎn)，這并不意味著這些星球上存在生命，只是說這些星球可能宜居，或者只在這種情況下“超適居”。

雷內(nèi)·海勒是馬克斯·普朗克太陽能系統(tǒng)研究所的天體生物學(xué)家，他也是這項(xiàng)新研究的合著者，他在2014年寫過一篇類似的論文。海勒與韋伯州立大學(xué)的約翰·阿姆斯特朗合著，他們爭論是否存在“超適居”星球，天文學(xué)家應(yīng)一直尋找這類假想天體。作者列出了一些移居要求，以及一個(gè)候選星球。這項(xiàng)新研究將該想法擴(kuò)展開來，提出了一套更完善的超適居標(biāo)準(zhǔn)，并列出了24個(gè)候選系外行星。

若系外行星更適宜居住，它們要比地球更古老、更大、更重、更溫暖以及更潮濕，系外行星的理想位置在比地球壽命更長的恒星周圍。所以根據(jù)這項(xiàng)新研究，地球和太陽都沒有系外行星適合宜居。

的確，我們認(rèn)為太陽創(chuàng)造了極好的生存環(huán)境，但它的壽命相對(duì)較短，只有100億年?？紤]到地球上出現(xiàn)復(fù)雜生命需要40億年，可想而知，許多像太陽這樣的恒星（稱為G恒星），在產(chǎn)生復(fù)雜生命之前就已經(jīng)死亡。因此，作者說我們應(yīng)該尋找系外行星，它們位于K矮星液態(tài)水友好宜居帶內(nèi)，這些矮行星比G恒星更涼、更小、亮度更低，它們可以發(fā)光200億至700億年?；蛟S你想知道為什么不包括紅矮星？

因?yàn)榇祟惡阈撬坪鯇?duì)生命極不友善，它們極頻繁地導(dǎo)致太陽爆發(fā)。

正如新研究所言，年齡稍大于地球的行星有可能更宜居。行星變老時(shí)，作者寫道，“內(nèi)部產(chǎn)生的熱量耗盡可能會(huì)導(dǎo)致最終的冷卻，對(duì)全球溫度和大氣成分產(chǎn)生影響”。地球有45億年的歷史，但從概率的角度看，年齡在50億至80億年之間的行星可能更宜居。

超適居的行星比地球更大、更重，質(zhì)量大約是地球的1.5倍，體積大概比地球大10％。這樣的行星將有更宜居的地表，但這只存在符合另一重要條件時(shí)才成立，那就是：有足夠的板塊構(gòu)造才能形成像大陸一樣的大型陸地。作者認(rèn)為，超宜居行星還應(yīng)有大量的水以及群島。稍重一點(diǎn)的行星意味著更強(qiáng)的引力，這有助于長時(shí)間保持大氣層。重要的是，這些行星還應(yīng)有強(qiáng)大的地磁防護(hù)罩。

研究人員稱，有關(guān)宜居行星大氣的問題，超適居行星應(yīng)有充足的水分、云層和濕度，氧含量應(yīng)在25％到30％之間（地球的大氣由21％的氧氣組成）。宜居行星也應(yīng)是溫暖的，其平均表面溫度要比地球高8華氏度（5攝氏度）（至少在今天是這樣，稍后再詳細(xì)介紹）。這里的想法是，加上額外的水分，這些行星將有廣闊的熱帶地區(qū)，較少的寒冷和干燥地區(qū)。

像地球一樣，超適居行星也應(yīng)有適度距離的大型衛(wèi)星。月球除了會(huì)造成海洋潮汐外，還會(huì)減慢地球的自轉(zhuǎn)速度（如果沒有月球，白晝會(huì)短得多），它還會(huì)使地球軸傾斜度隨時(shí)間推移而保持穩(wěn)定，從而形成固定的季節(jié)。

有了這些標(biāo)準(zhǔn)后，科學(xué)家們對(duì)已知的4,500顆系外行星進(jìn)行了研究，來了解究竟有多少可能有超適居性的行星。其中有24顆行星脫穎而出，但沒有一顆行星符合所有列出的超居住性標(biāo)準(zhǔn)。一顆名為KOI 5715.01的系外行星具有列出的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，是所有系外行星中符合標(biāo)準(zhǔn)條數(shù)最多的。需要明確的是，目前許多標(biāo)準(zhǔn)超出了我們的檢測(cè)能力，例如大氣中的氧氣、板塊構(gòu)造、地磁和自然衛(wèi)星。而且，只有開普勒1126 b和開普勒69c這兩顆行星，是經(jīng)過科學(xué)驗(yàn)證的行星，其余的行星都在未經(jīng)確認(rèn)的“開普勒興趣物體”清單中。因此，其中一些“系外行星”可能甚至根本就不是行星。

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阿雷西博的波多黎各大學(xué)行星宜居性實(shí)驗(yàn)室主任阿貝爾·門德斯，在一封電子郵件中寫道，新論文“為超宜居行星眾多潛在場(chǎng)景之一提供了良好的理論背景?！彼麤]有參與該項(xiàng)新研究，他說，“前尚無法在當(dāng)前系外行星數(shù)據(jù)庫中識(shí)別出此類行星，因?yàn)槲覀兞私獾男畔⒑苌??！北M管如此，作者還是發(fā)現(xiàn)了一些（但不是全部）的必要特征。

我們還要考慮其他的限制。鑒于地球是唯一已知的宜居性星球，因此作者自然偏向于類地條件。命可能會(huì)在未知條件下繁衍，請(qǐng)務(wù)必牢記這一點(diǎn)。也就是說，作者確實(shí)考慮了繞K矮星軌道上的行星，公平地說，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們的范式。

新論文說，超適居行星應(yīng)該比地球更大、更重，但其他研究表明，這些行星大多是水的世界，也就是說，系外行星完全被海洋覆蓋。這顯然不利于生態(tài)多樣性，并且嚴(yán)重限制了宜居性。這并不一定是問題的關(guān)鍵，但它確實(shí)表明，超適居行星存在的話，是極為罕見的。

考慮到人為引起的地球氣候變化造成的種種問題，作者還將溫暖的氣溫列為標(biāo)準(zhǔn)，這是一個(gè)相當(dāng)敏感的話題。但正如舒爾茨·馬庫奇在電子郵件中解釋的那樣，我們不應(yīng)混淆這兩件截然不同的事物。

他解釋道：“對(duì)現(xiàn)在的地球而言，全球變暖將是一件非常糟糕的事情，因?yàn)槲覀円呀?jīng)建立了生物圈和大氣環(huán)流模式，而溫度變化會(huì)導(dǎo)致極端天氣，這會(huì)給生物圈帶來很大壓力，從而導(dǎo)致物種滅絕。此外，這將使海平面上升，減少陸地面積和沿海地區(qū)，剝奪寶貴的棲息地，并給生物圈的許多地方帶來更大的壓力?！?/p>

但與此同時(shí)，要是我們從另一個(gè)星球出發(fā)，最好是一個(gè)更大的星球，“那么溫度會(huì)更高，水分含量會(huì)高于地球，這可能會(huì)非常有益，” 舒爾茨·馬庫奇說。他說，目前熱帶雨林的多樣性和石炭紀(jì)時(shí)期就是例證，當(dāng)時(shí)地球上生物量和生物多樣性都很豐富。但如果沒有必要的水分，我們“將只有像阿塔卡馬沙漠一樣溫暖，根本沒有多少生命?！?/p>

我們還不知道這些條件可能產(chǎn)生的連鎖反應(yīng)。理論上聽起來不錯(cuò)，但實(shí)際情況可能大不相同，因?yàn)檫@些環(huán)境特征綜合起來可能導(dǎo)致完全不適合生命生存的條件。盡管如此，這仍是一項(xiàng)令人振奮且具有爭議性的研究，因?yàn)樗砻髁擞钪嫫渌胤缴膬?yōu)越條件。

幸運(yùn)的是，借助即將推出的工具，例如美國宇航局的詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡，盧維亞太空天文臺(tái)和歐洲航天局的太空望遠(yuǎn)鏡，我們將能夠測(cè)試新論文中提出的一些想法。

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BY: George Dvorsky

FY: 小蜜蜂

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