和其名字。圖源：PHL
外星人搜尋者記筆記啦：系外行星是否存在生命有這些關鍵的標准。
1992年，天文學家亞歷山大·沃爾茲森和戴爾·弗雷正在觀測一顆距地球約2300光年的脈沖星時，他們注意到了一些奇怪的地方。這顆脈沖星發出的脈沖光線通常情況下具有規律的拍頻節律，這時卻似乎跳過了一個拍頻。
脈沖光線“脫拍”的背後原因的研究導致了一個可能改變天文探索過程的發現：有兩顆行星正在圍繞著這顆脈沖星運行。
這是第一顆在我們太陽系外發現的行星。因此，對於系外行星的研究以及對於可能存在類似地球上生命的行星的搜尋開始了。
那麼，對於生命的存在而言，需要哪些關鍵的因素呢？《天文在線》雜志與專家們進行了交談，以找出他們認為宇宙中其他地方適宜居住的關鍵因素。
圖解：天文學家找到的可能宜居的系外行星與地球、火星、木星及海王星的比例。其中每顆行星的下方分別為與地球之間的距離（括號內，單位：光年）
系外行星有多少？
目前為止，我們知道了約4000顆系外行星各自正圍繞著各種類型的恒星運動，又有3000多顆疑似的系外行星正在等待確認。
對於系外行星的探索要歸功於美國國家航空和航天局的開普勒任務及淩日系外行星探索衛星任務。開普勒任務對恒星系統進行近景拍攝放大以研究是否有行星在其宜居帶運行，而淩日系外行星探索衛星任務探索200000顆天空中最亮的恒星。
之所以有這些探索，是因為我們有著這樣的願望，即我們可能發現與我們生存的世界相似的世界—換句話說，可能支持生命存在的世界。以上這些探索可能最終會回答這樣一個問題：我們在宇宙中是否是孤獨的？
但是，對於這些遙遠的行星來說，究竟什麼是宜居的，或者更深刻地說，生命是什麼樣的，是天文學中最熱門的辯論之一。
（爭論的）部分原因是因為我們目前（在宇宙中）是孤獨的。喬治亞理工學院物理系的研究員比利·誇爾斯說：“我們只有一個例子可以證明我們對其他行星的期望是可信的。”
誇爾斯告訴《天文在線》雜志：“關於我們應該期望什麼已經有很多辯論了，但是最簡單的是尋找我們所知道的。”
系外行星需要一個大氣層
對於一顆系外行星，科學家試圖進行檢測的第一個指標為是否存在大氣層，及如果存在大氣層，其成分組成。行星學會的行星地質學家艾米莉·拉克達瓦拉告訴《天文在線》雜志：“你需要做的最重要的事情是獲取大氣層組成的更優質的信息”
行星的大氣層必須足夠厚，以傳遞熱量並提供絕緣。誇爾斯說：“比如，如果地球沒有大氣層，那麼地表溫度將低至零下20攝氏度。”
地球的大氣層是使其較之於鄰近的金星宜居的原因。盡管這兩顆行星有很多相似之處，但金星無法維持生命，因為其大氣層（主要是二氧化碳，氮氣和硫酸）使其成為太陽系中最熱的行星。
但拉克達瓦拉說：“對於距離地球很遠的系外行星來說，很難掌握其大氣層的組成沒有太多的行星能讓我們獲得足夠的信號改進現有的工具將是進一步探索宇宙生命的‘良好的第一步’。”
系外行星需要水
當一顆行星處於其主恒星的宜居帶時，就意味著該行星距主恒星距離足夠遠，能夠遠離主恒星的熱，並且距離太空的極度寒冷足夠近，能夠使液態水存在於地表。這種既不太熱又不太冷的微妙的平衡給予了這個特殊區域另一個稱呼：“戈爾德洛克區”。
在地球上，水起著一種溶劑的作用，這意味著它溶解其它的物質，使它能夠轉運化合物，礦物質及其它構造生物的分子。
地球是目前唯一被證實有液態水流經的天體。
但是，拉克達瓦拉指出，雖然水可能是最好的溶劑，但它並不是唯一的溶劑。長期以來，科學家一直懷疑，土星最大的衛星土衛六上可能存在生命，盡管其液體中充滿了甲烷和乙烷而不是水，但仍可能支持某種形式的基於甲烷的生物的存在。
系外行星需要一個能量來源
位於戈爾德洛克區內的系外行星受到了很多關注。但是，如果某顆行星恰好位於主恒星的宜居帶之外，尚有一線生機。如果該行星擁有不同的能源來源，它仍然可以維持生命。能量可以來自行星的主恒星，但也可以來自化學或地熱資源。
木星的79顆衛星之一歐羅巴就是這樣的。歐羅巴不在太陽的宜居帶內，但是木星的強磁場產生的輻射為該衛星提供了足夠的能量，有人認為這可以在冰冷的星球上維持生命。
歐羅巴（和金星）與“宜居區域”這個概念背道而馳。“有些人反對這個術語，因為他們想去歐羅巴，說那裏有生命，”誇爾斯說。
系外行星需要合適的恒星
我們的太陽系的宜居性在一定程度上要歸功於太陽的特性。我們的主星是一顆相對平靜、可預測的恒星。其他行星系統並不總是這樣，它們可能圍繞著一個不穩定的、高度混沌的恒星運行。
穩定的恒星不會以無法預測的方式改變它們的亮度或輻射，也不會發出能夠消滅其繞行行星生命的猛烈的太陽耀斑，這是使其他星球上的生命成為可能的一個重要因素。
“這可能是最難滿足的標准之一，”拉克達瓦拉說，“你需要環境隨著時間推移保持穩定。我們的恒星是穩定的恒星，但其它大多數恒星不是。”
我們會在太空中找到生命嗎？
尋找具有宜居環境的系外行星有朝一日可能會成為天文學的聖杯：徹底地回答我們在廣闊的宇宙中是否是孤獨的。
“我們的想法是，如果你觀測類似‘地球’的地方，你可能會找到生命，也可能找不到。” 拉克達瓦拉說，“這將回答我們這樣的生命在宇宙中是普遍的還是不普遍的。”
但是，尋找可居住性與尋找類似我們物種或者《星球大戰》中無數先進文明的智慧生命之間有一個根本的區別。生活可能以不同的形式存在——一些我們熟悉，一些完全就是陌生的。比如，理論上，火星在其塵土飛揚的表面之下是可以孕育微生物的生命的——科學家認為，火星從某個時候起也可能已經在其表面孕育了生命。同時，在土衛六（一顆環繞土星運行的衛星）上，科學家們認為生命有可能是以碳氫化合物（比如甲烷）為基礎的，這和我們所知道的生命看起來非常不同。
如果我們真的在地球外的宇宙中發現生命，我們將會遇到一個更平凡的問題。因為大多數系外行星離我們的行星都太遠了，所以在地球和該行星之間來回傳遞信息需要幾十萬年的時間。
如果人類希望收拾行囊遷徙至一顆宜居行星，他們會遇到同樣的問題：行程實在太遠了。
“我們需要一些新的物理，”誇爾斯說，“我們必須發現一些完全新的以填補這一差距。”
當然，研究遙遠宇宙中奇怪而又熟悉的行星體還有其它更人性化的原因。
“我們很多人研究系外行星只是因為它們很酷，”拉克達瓦拉說，“我們的太陽系中只有8顆行星，而我們在太陽系外發現了各種完全不同的行星。”
畢竟，多樣性是生活的“調味品”。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學名詞
translate: xaziky
author: Passant Rabie
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