我們(men) 的銀河係中大約有數十億(yi) 顆恒星。如果每顆恒星都至少有一顆行星，銀河係中將有1000億(yi) 至4000億(yi) 顆行星。這當中是否有類似地球的行星？在那上麵是否有像人類一樣的智慧生命？這一直是天文學家探尋的目標。

很長時間裏，我們(men) 對行星的認識僅(jin) 局限於(yu) 太陽係內(nei) 的八大行星，直到1995年，天文學家才第一次發現了圍繞一顆類太陽恒星公轉的係外行星——飛馬座51b。不過在此後20年，人類發現的係外行星總數超過了4000顆，其中與(yu) 地球相似的超級地球尤其引人注目。

3月5日，《科學》雜誌上的一篇論文報告說，天文學家又發現了一顆超級地球，名叫Gliese 486b。難得的是，這顆超級地球上仍然保留著大氣成分，使得它沒有那麽(me) 熾熱，並且成為(wei) 天文學家進行行星大氣研究的理想之地。有大氣的超級地球Gliese 486b 是一顆岩質行星，質量為(wei) 地球的2.8倍，半徑為(wei) 地球的1.31倍，相當於(yu) 一顆超級地球。它的“太陽”是一顆紅矮星，Gliese 486b 圍繞著這顆紅矮星，公轉半徑僅(jin) 為(wei) 250萬(wan) 公裏，是目前發現的公轉軌道最靠近恒星的係外行星之一。與(yu) 之相應，它的公轉周期非常短，隻有1.5天，是超級地球的短周期版本，非常特別。距離恒星越近，行星受到近日物質的幹擾會(hui) 更嚴(yan) 重，紅矮星上爆發的耀斑也會(hui) 直接作用在行星上，導致行星表麵環境變得慘不忍睹。在如此惡劣的情況下，行星的大氣物質往往會(hui) 剝離、丟(diu) 失，變得像彗星一樣，一邊公轉一邊拖著自己丟(diu) 失的大氣尾巴。但 Gliese 486b 還保留著由氫氣和氦氣構成的大氣層，因而非常具有研究價(jia) 值。

過去數年，科學家發現的大多是短周期的氣態行星，而 Gliese 486b 是像地球一樣的岩質行星。借助它，我們(men) 能夠研究在距離恒星如此近的軌道上，類地行星是如何丟(diu) 失大氣物質的，以及在剝離大氣之後，行星表麵會(hui) 發生什麽(me) 樣的變化。事實上，這正是地球未來的命運，隨著太陽進入紅巨星階段並向外膨脹，地球將被動成為(wei) 這樣一顆短周期行星。因此，看到Gliese 486b，就像是看到地球命運的預演。

超級地球Gliese 486b的表麵可能流淌著火山熔岩。RenderArea

它會(hui) 是宜居行星嗎？

Gliese 486b 行星的表麵溫度預計為(wei) 430°C，不算太熱，比金星的表麵溫度還要低一些。但對於(yu) 我們(men) 所理解的生命形式而言，還是太過炙熱。相比於(yu) 其他短周期行星，Gliese 486b的表麵溫度其實已經算是偏低的。比如距離地球41光年的巨蟹座55E係外行星，表麵溫度達到了2300°C。Gliese 486b的溫度之所以比較低，可能正是受到大氣層的影響，這也是它值得被研究的一個(ge) 關(guan) 鍵原因。

事實上，目前在冊(ce) 的幾乎所有短周期係外行星都不適合宜居。

首先，它們(men) 公轉軌道半徑太小，會(hui) 受到主星的深度影響，最直接的幹擾就是表麵溫度極高。

其次，短周期係外行星絕大部分可能被潮汐鎖定，一麵永遠朝向恒星，溫度極高，另一麵則背向恒星，永遠處於(yu) 黑暗中，就像月球隻有一麵朝向地球那樣，結果不僅(jin) 溫度極端，光照條件也非常極端，對整個(ge) 行星的大氣循環極為(wei) 不利。

第三，恒星的耀斑會(hui) 直接作用到行星上，在麵向恒星的一麵產(chan) 生強烈的電磁輻射，對我們(men) 所理解的生命形式極為(wei) 不利。由此可見，超級地球 Gliese 486b 實際上並不宜居。那麽(me) 宜居到底意味著什麽(me) 呢？或許不單單是找到另一個(ge) 地球那麽(me) 簡單。

開普勒452b也是一顆超級地球，是最像地球的行星之一。但超級地球並不必然適宜人類居住。NASA/Ames/JPL-Caltech

宜居就意味著尋找“地球2.0”？

說到宜居的係外行星，我們(men) 想象的一般是“地球模式”。它滿足以下一些基本條件：首先，恒星表麵溫度合適，且壽命較長，有足夠的時間讓生命演化。其次，行星需要處於(yu) 恒星周圍的宜居帶上，不冷不熱，允許水以液態形式存在。此外，行星軌道要足夠穩定，不能無緣無故就受到天體(ti) 撞擊，導致生命滅絕。基本就是要找到一個(ge) 個(ge) “地球2.0”。畢竟我們(men) 目前所知的是，像地球這樣的行星確實可以孕育生命。

人類如果想要為(wei) 未來星際移民尋找目的地，大概也要按這樣的標準不斷搜尋。可是如果要通過層層條件的篩選，我們(men) 會(hui) 發現宜居的係外行星少之又少，僅(jin) 恒星類型這一點就淘汰了銀河係內(nei) 90%的恒星。

不過我們(men) 可以退一步想想，宜居行星就必需像地球一樣嗎？比如，我們(men) 通常認為(wei) ，水是生命不可缺少的重要成分，但生命真的需要水麽(me) ？它們(men) 必須是碳基生命嗎？甚至，其所在行星一定需要太陽輻射來獲得能量嗎？或許並不一定。

在宇宙的極端環境中，可能生存著超出我們(men) 理解範圍的生命形式，就像科學家曾經在地球的深海熱泉口發現一個(ge) 全新的生機勃勃的生命世界一樣。隨著係外行星探測技術的進步，在未來，無論是宜居行星，還是超級地球，都會(hui) 越來越多。

人類或許需要擴展自己的想象力，明白宜居行星未必能孕育生命，而不在宜居帶的星球上，也可能寄居著奇特的外星生命。畢竟，在銀河係的大約數十億(yi) 顆恒星中，有些恒星像太陽一樣，有多個(ge) 行星圍繞著運轉，有些時候則是一個(ge) 行星繞著兩(liang) 顆恒星旋轉——在這些星球上，即使影子也不會(hui) 孤獨。所以，誰知道宇宙的可能性有多寬廣呢？

係外行星Kepler-16b圍繞著兩(liang) 顆恒星公轉，在那裏，影子也不會(hui) 孤獨。

編輯｜陳天真

參考鏈接https://science.sciencemag.org/content/371/6533/1038https://physicsworld.com/a/super-earth-is-astronomers-dream-for-atmospheric-studies/

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