揭開宜居星球的面紗，繼地球后可居住的行星或?qū)⒃谖磥肀惶綄?/h1>
外太空里有沒有繞著遙遠(yuǎn)的恒星旋轉(zhuǎn)的行星，比地球還適合居住的那種？它們會不會歷史更悠久，個頭更大，氣候更溫暖濕潤，所繞轉(zhuǎn)的恒星壽命更長？現(xiàn)在，天文學(xué)家們已經(jīng)識別出24顆可能超級適合居住的行星。
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圖為藝術(shù)家創(chuàng)作的開普勒-186f概念圖。它是在其母星宜居區(qū)發(fā)現(xiàn)的類似地球大小的第一顆行星，位于天鵝座，距離地球500光年。某些類似這樣的行星，以及所謂“超級地球”，可能是超級宜居的，甚至比地球還適合人類居住。圖片來源：美國宇航局Ames學(xué)院（NASA Ames）/地外文明搜索研究所（SETI institute）/加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL-Caltech)
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地球充滿了生機(jī)，舉目四望，形形色色的動植物都以這顆小小的藍(lán)色星球?yàn)榧摇？茖W(xué)家甚至在條件最艱苦的地方也發(fā)現(xiàn)了微生物——就是那些極小的生物。我們常常把地球的宜居性視作理所當(dāng)然，可能會認(rèn)為，我們這顆行星如此美麗，豐富多樣，一定就是全宇宙最適合生活的地方了吧。事實(shí)或許并非如此？
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2020年10月5日，來自華盛頓州立大學(xué)的研究者發(fā)表了新的研究，宣稱外太空很可能有比地球更加適宜居住的行星。在4000顆目前已知的地外行星中，研究者已經(jīng)把目標(biāo)縮窄到24顆超宜居行星候選人身上。
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解釋其理由的新論文已經(jīng)過同行評議，于2020年9月18日發(fā)表在天文生物學(xué)（Astrobiology）期刊上。
如論文所述（論文摘要）
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?????? 事實(shí)上，生機(jī)勃勃的地球使得探詢星系中是否還可能有更適宜生命的行星變得奇怪。即使忽視這類超宜居行星的可能，而以人類為中心和以地球?yàn)橹行牡钠娨彩菓?yīng)該被考慮的。最重要是來自太陽系以外生命的觀察和研究，該研究被有效執(zhí)行在聚焦以超宜居行星替代類地行星上。我們探討恒星-行星系統(tǒng)區(qū)域的天體物理參數(shù)范圍，可以考慮到有行星甚至比地球?qū)ι幸妗Ｎ覀円源_定那些參數(shù)及其最理想的分類為目標(biāo)，其中一些可激發(fā)天體物理效應(yīng)，而其他則是基于我們行星的居住習(xí)慣與自然歷史。而其中一些還遠(yuǎn)達(dá)不到太陽系外行星上觀察測試的條件。我們?nèi)匀豢梢栽谀壳八^4000顆系外行星中篩選出前24顆作為超適宜居住行星的候選者。事實(shí)上我們探討的是，關(guān)于系外生命的研究，潛在的超宜居行星應(yīng)比大多數(shù)類地行星獲得更高的跟蹤觀察優(yōu)先權(quán)。
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（點(diǎn)擊查看大圖）圖表顯示已被研究學(xué)者確定認(rèn)可的24顆潛在超宜居外行星（標(biāo)簽所示）。圖源： Schulze-Makuch et al./?Astrobiology
以科學(xué)家Dirk Schulze-Makuch為首的一項新研究，聲明中寫道：
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有時候很難傳達(dá)超宜居行星的本質(zhì)根源是什么，因?yàn)槲覀冋J(rèn)為我們的星球是最好的。我們有數(shù)以萬計復(fù)雜而各異的生命形式，其中有許多生存在極端環(huán)境之中。各種生命宜居是好事，但不意味著我們就有了所有最好的。
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 根據(jù)研究，此類恒星可能比地球更老、更大，氣候更溫暖，當(dāng)然可能更濕潤。他們圍繞比太陽更老、壽命更長的恒星運(yùn)行更有所幫助。我們的太陽恒星壽命為100億年，復(fù)雜的生命進(jìn)化歷程出現(xiàn)之前它已度過了漫長的40億年，其它恒星則有更長的時間用來進(jìn)化出更多的生命形態(tài)。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
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那么，研究人員是如何得出這些結(jié)論的呢？他們又是如何決定出24位最佳人選呢？舒爾茨.馬庫斯奇的合作者太陽系研究所的天文學(xué)家勒內(nèi).海勒和維拉諾瓦大學(xué)的愛德華·吉南從恒星系統(tǒng)著手，在這些系統(tǒng)中，巖石狀的類地行星在宜居帶運(yùn)行，研究宜居行星、類恒星區(qū)域，溫度可以允許液態(tài)水存在的范圍，他們從開普勒天體興趣系外行星檔案中選擇了這些凌日系外行星。這些恒星中有很多是G星，與我們的太陽相似，有相似的壽命，因此研究人員還觀察了K星，即橘紅色矮星，它們大氣層內(nèi)溫度、亮度更低，不像類太陽恒星那樣理想，但他們有一個很大的優(yōu)勢：它們的壽命在200億到700億年之間。如果生命始于圍繞K矮星運(yùn)行的行星，那么它將比迄今為止地球上的生命有更多的時間進(jìn)化。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
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因此，較老的行星更好，但它們也不應(yīng)該太老。最終，它們將耗盡內(nèi)部的地?zé)釤崃?，失去具有保護(hù)作用的地磁場。那么，宜居行星的理想年齡是多少？研究人員說，一顆行星“最佳年齡”大約是50億到80億歲。我們的地球只有45億年的歷史。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開普勒-69c的藝術(shù)概念圖，它是24顆超宜居行星之一。位于一處類太陽恒星宜居帶，距離地球2700光年，即天鵝座。圖片來自于美國國家宇航局/美國國家宇航局埃姆斯/加州理工學(xué)院-噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL-caltech)/T.派爾
???宇航員們確定了24個可能的超級宜居世界，還有什么其他因素可以使一個行星特別適合居住呢？
????根據(jù)研究人員的說法，這個行星應(yīng)比地球略大，大約大10%。這樣的世界有更多宜居的陸地空間。并且，如果一個行星相當(dāng)于地球1.5倍的質(zhì)量，那么行星內(nèi)部的放射衰變會持續(xù)更久地提供溫度，更強(qiáng)的重力還會幫助這個行星更久地保持其大氣。
???那水呢？地球上的所有生命體都需要水來維持生存。這些行星比地球略溫暖一點(diǎn)，擁有更多的水分，表面平均溫度比地球高8華氏度左右(5攝氏度)，也更加適合居住。即使在地球上，更加溫暖潮濕的熱帶雨林也比其他地區(qū)擁有更多種類的生命體。
????截至目前為止，即使研究人員試驗(yàn)性地確認(rèn)了24位候選行星，自從科學(xué)家們目前估測到有數(shù)以億計的行星在我們的星系獨(dú)立存在著，或許還會有更多的候選者。它們大部分是超級地球，比地球大，但小于海王星。它們中的一部分擁有作為超級宜居世界理想的尺寸和質(zhì)量。
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????來自美國華盛頓大學(xué)的Dirk?Schulze-Makuch是這個新研究的第一作者。
??通過NASA/Bill?Ingalls（NASA官方攝影師）/美國華盛頓大學(xué)的圖像。它們中的多少個行星確實(shí)宜居甚至超級宜居？只有更進(jìn)一步的研究來輔助回答這個問題，而最新即將到來的太空望遠(yuǎn)鏡，例如詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡，將會分析這些世界中的大氣并尋找生物信號。Schulze-Makuch說：“隨著下一個太空望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn)，我們將會獲取到更多信息，所以挑選目標(biāo)是很重要的。我們必須聚焦于最能為復(fù)雜生命體提供有希望的環(huán)境的某一行星。
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但是，我們必須謹(jǐn)慎于不被拘泥在尋找第二個地球，因?yàn)橛锌赡苡斜鹊厍蚋m合生命體存活的行星。接下來的幾年將會是外星球研究的令人激動的時候。每個發(fā)現(xiàn)都帶領(lǐng)我們抱有希望的接近找到太陽系外生命體的第一個證據(jù)。生命體的多樣性僅僅在地球上就已經(jīng)令人吃驚，如果有除此之外的超級宜居行星，那里存活著的生命形式或許是我們意想不到的。”
??底線：科學(xué)家們確認(rèn)了24個或許比地球更適合生命體生存的超級宜居行星。
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作者：Paul Scott Anderson?
FY：Astronomical volunteer team
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