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天体生物学家已经确认了24颗系外行星 ， 它们不仅具有潜在的可居住性 ， 而且还具有潜在的超适居性 ， 表现出一系列比地球上所见更适合生命的条件 。
艺术家描述了一颗宜居的系外行星
图片来源：美国宇航局 艾姆斯/ 寻找外星智慧生命研究所/加州理工学院喷气推进实验室
如今 ， 有环保意识的人们当中 ， 有种说法是没有行星B ， 但是《天文生物学》发表的一篇新论文却暗示了存在行星B 。 华盛顿州立大学的德克·舒尔兹·马库奇领导的研究小组确认了24个系外行星 ， 它们可能提供比地球更宜居的条件 ， 从而使其“超适居” 。 可悲的是 ， 所有系外行星离我们有100光年之远 ， 想要摆脱“行星秀”的人们 ， 现在还不是时候打包行李 。
【宜居行星|天体生物学家说，这24颗行星可能比地球更适合居住】要明确一点 ， 这并不意味着这些星球上存在生命 ， 只是说这些星球可能宜居 ， 或者只在这种情况下“超适居” 。
雷内·海勒是马克斯·普朗克太阳能系统研究所的天体生物学家 ， 他也是这项新研究的合著者 ， 他在2014年写过一篇类似的论文 。 海勒与韦伯州立大学的约翰·阿姆斯特朗合著 ， 他们争论是否存在“超适居”星球 ， 天文学家应一直寻找这类假想天体 。 作者列出了一些移居要求 ， 以及一个候选星球 。 这项新研究将该想法扩展开来 ， 提出了一套更完善的超适居标准 ， 并列出了24个候选系外行星 。
若系外行星更适宜居住 ， 它们要比地球更古老、更大、更重、更温暖以及更潮湿 ， 系外行星的理想位置在比地球寿命更长的恒星周围 。 所以根据这项新研究 ， 地球和太阳都没有系外行星适合宜居 。
的确 ， 我们认为太阳创造了极好的生存环境 ， 但它的寿命相对较短 ， 只有100亿年 。 考虑到地球上出现复杂生命需要40亿年 ， 可想而知 ， 许多像太阳这样的恒星（称为G恒星） ， 在产生复杂生命之前就已经死亡 。 因此 ， 作者说我们应该寻找系外行星 ， 它们位于K矮星液态水友好宜居带内 ， 这些矮行星比G恒星更凉、更小、亮度更低 ， 它们可以发光200亿至700亿年 。 或许你想知道为什么不包括红矮星？
因为此类恒星似乎对生命极不友善 ， 它们极频繁地导致太阳爆发 。
正如新研究所言 ， 年龄稍大于地球的行星有可能更宜居 。 行星变老时 ， 作者写道 ， “内部产生的热量耗尽可能会导致最终的冷却 ， 对全球温度和大气成分产生影响” 。 地球有45亿年的历史 ， 但从概率的角度看 ， 年龄在50亿至80亿年之间的行星可能更宜居 。
超适居的行星比地球更大、更重 ， 质量大约是地球的1.5倍 ， 体积大概比地球大10％ 。 这样的行星将有更宜居的地表 ， 但这只存在符合另一重要条件时才成立 ， 那就是：有足够的板块构造才能形成像大陆一样的大型陆地 。 作者认为 ， 超宜居行星还应有大量的水以及群岛 。 稍重一点的行星意味着更强的引力 ， 这有助于长时间保持大气层 。 重要的是 ， 这些行星还应有强大的地磁防护罩 。
研究人员称 ， 有关宜居行星大气的问题 ， 超适居行星应有充足的水分、云层和湿度 ， 氧含量应在25％到30％之间（地球的大气由21％的氧气组成） 。 宜居行星也应是温暖的 ， 其平均表面温度要比地球高8华氏度（5摄氏度）（至少在今天是这样 ， 稍后再详细介绍） 。 这里的想法是 ， 加上额外的水分 ， 这些行星将有广阔的热带地区 ， 较少的寒冷和干燥地区 。
像地球一样 ， 超适居行星也应有适度距离的大型卫星 。 月球除了会造成海洋潮汐外 ， 还会减慢地球的自转速度（如果没有月球 ， 白昼会短得多） ， 它还会使地球轴倾斜度随时间推移而保持稳定 ， 从而形成固定的季节 。
有了这些标准后 ， 科学家们对已知的4,500颗系外行星进行了研究 ， 来了解究竟有多少可能有超适居性的行星 。 其中有24颗行星脱颖而出 ， 但没有一颗行星符合所有列出的超居住性标准 。 一颗名为KOI 5715.01的系外行星具有列出的三个标准 ， 是所有系外行星中符合标准条数最多的 。 需要明确的是 ， 目前许多标准超出了我们的检测能力 ， 例如大气中的氧气、板块构造、地磁和自然卫星 。 而且 ， 只有开普勒1126 b和开普勒69c这两颗行星 ， 是经过科学验证的行星 ， 其余的行星都在未经确认的“开普勒兴趣物体”清单中 。 因此 ， 其中一些“系外行星”可能甚至根本就不是行星 。
阿雷西博的波多黎各大学行星宜居性实验室主任阿贝尔·门德斯 ， 在一封电子邮件中写道 ， 新论文“为超宜居行星众多潜在场景之一提供了良好的理论背景 。 ”他没有参与该项新研究 ， 他说 ， “前尚无法在当前系外行星数据库中识别出此类行星 ， 因为我们了解的信息很少 。 ”尽管如此 ， 作者还是发现了一些（但不是全部）的必要特征 。
我们还要考虑其他的限制 。 鉴于地球是唯一已知的宜居性星球 ， 因此作者自然偏向于类地条件 。 命可能会在未知条件下繁衍 ， 请务必牢记这一点 。 也就是说 ， 作者确实考虑了绕K矮星轨道上的行星 ， 公平地说 ， 这远远超出了我们的范式 。
新论文说 ， 超适居行星应该比地球更大、更重 ， 但其他研究表明 ， 这些行星大多是水的世界 ， 也就是说 ， 系外行星完全被海洋覆盖 。 这显然不利于生态多样性 ， 并且严重限制了宜居性 。 这并不一定是问题的关键 ， 但它确实表明 ， 超适居行星存在的话 ， 是极为罕见的 。
考虑到人为引起的地球气候变化造成的种种问题 ， 作者还将温暖的气温列为标准 ， 这是一个相当敏感的话题 。 但正如舒尔茨·马库奇在电子邮件中解释的那样 ， 我们不应混淆这两件截然不同的事物 。
他解释道：“对现在的地球而言 ， 全球变暖将是一件非常糟糕的事情 ， 因为我们已经建立了生物圈和大气环流模式 ， 而温度变化会导致极端天气 ， 这会给生物圈带来很大压力 ， 从而导致物种灭绝 。 此外 ， 这将使海平面上升 ， 减少陆地面积和沿海地区 ， 剥夺宝贵的栖息地 ， 并给生物圈的许多地方带来更大的压力 。 ”
但与此同时 ， 要是我们从另一个星球出发 ， 最好是一个更大的星球 ， “那么温度会更高 ， 水分含量会高于地球 ， 这可能会非常有益 ， ” 舒尔茨·马库奇说 。 他说 ， 目前热带雨林的多样性和石炭纪时期就是例证 ， 当时地球上生物量和生物多样性都很丰富 。 但如果没有必要的水分 ， 我们“将只有像阿塔卡马沙漠一样温暖 ， 根本没有多少生命 。 ”
我们还不知道这些条件可能产生的连锁反应 。 理论上听起来不错 ， 但实际情况可能大不相同 ， 因为这些环境特征综合起来可能导致完全不适合生命生存的条件 。 尽管如此 ， 这仍是一项令人振奋且具有争议性的研究 ， 因为它表明了宇宙其他地方生命的优越条件 。
幸运的是 ， 借助即将推出的工具 ， 例如美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜 ， 卢维亚太空天文台和欧洲航天局的太空望远镜 ， 我们将能够测试新论文中提出的一些想法 。
BY: George Dvorsky
FY: 小蜜蜂
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