外星人搜寻者记笔记啦：系外行星是否存在生命有这些关键的标准。
1992年，天文学家亚历山大·沃尔兹森和戴尔·弗雷正在观测一颗距地球约2300光年的脉冲星时，他们注意到了一些奇怪的地方。这颗脉冲星发出的脉冲光线通常情况下具有规律的拍频节律，这时却似乎跳过了一个拍频。
脉冲光线“脱拍”的背后原因的研究导致了一个可能改变天文探索过程的发现：有两颗行星正在围绕着这颗脉冲星运行。
这是第一颗在我们太阳系外发现的行星。因此，对于系外行星的研究以及对于可能存在类似地球上生命的行星的搜寻开始了。
那么，对于生命的存在而言，需要哪些关键的因素呢？《天文在线》杂志与专家们进行了交谈，以找出他们认为宇宙中其他地方适宜居住的关键因素。
图解：天文学家找到的可能宜居的系外行星与地球、火星、木星及海王星的比例。其中每颗行星的下方分别为与地球之间的距离（括号内，单位：光年）
和其名字。图源：PHL
系外行星有多少？
目前为止，我们知道了约4000颗系外行星各自正围绕着各种类型的恒星运动，又有3000多颗疑似的系外行星正在等待确认。
对于系外行星的探索要归功于美国国家航空和航天局的开普勒任务及凌日系外行星探索卫星任务。开普勒任务对恒星系统进行近景拍摄放大以研究是否有行星在其宜居带运行，而凌日系外行星探索卫星任务探索200000颗天空中最亮的恒星。
之所以有这些探索，是因为我们有着这样的愿望，即我们可能发现与我们生存的世界相似的世界—换句话说，可能支持生命存在的世界。以上这些探索可能最终会回答这样一个问题：我们在宇宙中是否是孤独的？
但是，对于这些遥远的行星来说，究竟什么是宜居的，或者更深刻地说，生命是什么样的，是天文学中最热门的辩论之一。
（争论的）部分原因是因为我们目前（在宇宙中）是孤独的。乔治亚理工学院物理系的研究员比利·夸尔斯说：“我们只有一个例子可以证明我们对其他行星的期望是可信的。”
夸尔斯告诉《天文在线》杂志：“关于我们应该期望什么已经有很多辩论了，但是最简单的是寻找我们所知道的。”
系外行星需要一个大气层
对于一颗系外行星，科学家试图进行检测的第一个指标为是否存在大气层，及如果存在大气层，其成分组成。行星学会的行星地质学家艾米莉·拉克达瓦拉告诉《天文在线》杂志：“你需要做的最重要的事情是获取大气层组成的更优质的信息”
行星的大气层必须足够厚，以传递热量并提供绝缘。夸尔斯说：“比如，如果地球没有大气层，那么地表温度将低至零下20摄氏度。”
地球的大气层是使其较之于邻近的金星宜居的原因。尽管这两颗行星有很多相似之处，但金星无法维持生命，因为其大气层（主要是二氧化碳，氮气和硫酸）使其成为太阳系中最热的行星。
但拉克达瓦拉说：“对于距离地球很远的系外行星来说，很难掌握其大气层的组成...没有太多的行星能让我们获得足够的信号...改进现有的工具将是进一步探索宇宙生命的‘良好的第一步’。”
系外行星需要水
当一颗行星处于其主恒星的宜居带时，就意味着该行星距主恒星距离足够远，能够远离主恒星的热，并且距离太空的极度寒冷足够近，能够使液态水存在于地表。这种既不太热又不太冷的微妙的平衡给予了这个特殊区域另一个称呼：“戈尔德洛克区”。
在地球上，水起着一种溶剂的作用，这意味着它溶解其它的物质，使它能够转运化合物，矿物质及其它构造生物的分子。
地球是目前唯一被证实有液态水流经的天体。
但是，拉克达瓦拉指出，虽然水可能是最好的溶剂，但它并不是唯一的溶剂。长期以来，科学家一直怀疑，土星最大的卫星土卫六上可能存在生命，尽管其液体中充满了甲烷和乙烷而不是水，但仍可能支持某种形式的基于甲烷的生物的存在。
系外行星需要一个能量来源
位于戈尔德洛克区内的系外行星受到了很多关注。但是，如果某颗行星恰好位于主恒星的宜居带之外，尚有一线生机。如果该行星拥有不同的能源来源，它仍然可以维持生命。能量可以来自行星的主恒星，但也可以来自化学或地热资源。
木星的79颗卫星之一欧罗巴就是这样的。欧罗巴不在太阳的宜居带内，但是木星的强磁场产生的辐射为该卫星提供了足够的能量，有人认为这可以在冰冷的星球上维持生命。
欧罗巴（和金星）与“宜居区域”这个概念背道而驰。“有些人反对这个术语，因为他们想去欧罗巴，说那里有生命，”夸尔斯说。
系外行星需要合适的恒星
我们的太阳系的宜居性在一定程度上要归功于太阳的特性。我们的主星是一颗相对平静、可预测的恒星。其他行星系统并不总是这样，它们可能围绕着一个不稳定的、高度混沌的恒星运行。
稳定的恒星不会以无法预测的方式改变它们的亮度或辐射，也不会发出能够消灭其绕行行星生命的猛烈的太阳耀斑，这是使其他星球上的生命成为可能的一个重要因素。
“这可能是最难满足的标准之一，”拉克达瓦拉说，“你需要环境随着时间推移保持稳定。我们的恒星是稳定的恒星，但其它大多数恒星不是。”
我们会在太空中找到生命吗？
寻找具有宜居环境的系外行星有朝一日可能会成为天文学的圣杯：彻底地回答我们在广阔的宇宙中是否是孤独的。
“我们的想法是，如果你观测类似‘地球’的地方，你可能会找到生命，也可能找不到。” 拉克达瓦拉说，“这将回答我们这样的生命在宇宙中是普遍的还是不普遍的。”
但是，寻找可居住性与寻找类似我们物种或者《星球大战》中无数先进文明的智慧生命之间有一个根本的区别。生活可能以不同的形式存在——一些我们熟悉，一些完全就是陌生的。比如，理论上，火星在其尘土飞扬的表面之下是可以孕育微生物的生命的——科学家认为，火星从某个时候起也可能已经在其表面孕育了生命。同时，在土卫六（一颗环绕土星运行的卫星）上，科学家们认为生命有可能是以碳氢化合物（比如甲烷）为基础的，这和我们所知道的生命看起来非常不同。
如果我们真的在地球外的宇宙中发现生命，我们将会遇到一个更平凡的问题。因为大多数系外行星离我们的行星都太远了，所以在地球和该行星之间来回传递信息需要几十万年的时间。
如果人类希望收拾行囊迁徙至一颗宜居行星，他们会遇到同样的问题：行程实在太远了。
“我们需要一些新的物理，”夸尔斯说，“我们必须发现一些完全新的以填补这一差距。”
当然，研究遥远宇宙中奇怪而又熟悉的行星体还有其它更人性化的原因。
“我们很多人研究系外行星只是因为它们很酷，”拉克达瓦拉说，“我们的太阳系中只有8颗行星，而我们在太阳系外发现了各种完全不同的行星。”
毕竟，多样性是生活的“调味品”。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
translate: xaziky
author: Passant Rabie
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