宜居行星在哪里：寻找地球2.0

人类的发展似乎正在搬起石头砸自己的脚，地球环境的改变使得地球的宜居性正在不断降低，向太空发展成为人类的重要选择。可是，茫茫太空，我们能去哪儿呢？

“备用地球”是否适合生命生存，还要看它的位置以及其他条件而定。天文学家将行星系统中适合生命存在的行星轨道称为“宜居带”，范围主要取决于中央恒星的类型和辐射强度。

与中央恒星相隔一段合适的距离，此处的行星表面平均温度能够使液态水稳定存在，才可能拥有像地球一样的生命环境条件。

宜居带的范围和恒星本身的类型有关，同时还跟恒星的辐射强度有关。在太阳系，宜居带大致分布在金星轨道到火星轨道之间，地球刚好在其中。

美国夏威夷大学的学者在一项研究中曾指出，银河系中大约有10亿个适合生命存在和演化的区域，且其中大部分可能分布在接近银河系核心区的部位。

找寻“备用地球”说起来并不复杂，不管它在哪儿，都离不开茫茫宇宙中特定的“宜居带”。难的是，它们是否靠谱、是否适合我们去住。科学家说，想要确定这个，很难。

地球处于太阳系中的“宜居带”

“宜居带”上的行星是否就是将来我们可以进行宇宙移民的星球呢？这还需要很多条件：恒星和行星的寿命必须长到足以产生生命、适宜的恒星光度、稳定的低离心力行星轨道和自转倾斜度，以及成分合适的行星大气等。

如果将来找到了处于宜居带内的系外类地行星，如何判断它们是否适合生命存在呢？首先，这颗“超级地球”要和恒星之间有合适的距离，能够接受到恒星的光和热，自转轴要有一定的倾角形成一年四季；其次，要有稳定的轨道、一定的偏心率，还要有液态水和适合生命存在的大气。“人类之所以可以在地球上繁衍不息，就是因为它既有磁场，又有大气。它们就是地球的保护圈。”最后，恒星、行星的寿命还要足够长，够得上产生生命，这一套都是“生命维持系统”。

当然，要想真的有生命生存，还要有很多条件。比如，不存在对人体有伤害作用的物质，诸如毒气、放射物质等。

但是，这些神秘的“备用地球”并不容易被观察到。为了找到它们，现在几乎是全球总动员。

备用地球（图片来源视觉中国）

目前最常用的有两种搜寻方法：视向速度法和掩星法。所谓视向速度法，其原理是类地行星本身不发光，它是反射恒星的光，尽管发出的光很微弱，但由于行星大气成分的不同，其光谱的周期会发生变化，通过对变化谱线的测定，我们就可以确定“备用地球”是否存在。

掩星法则不同，它的原理是因为“备用地球”会围着恒星转，从地球的角度看，在旋转的一个周期内一定有把恒星“挡住”的时候，天文学家通过测量恒星暗下来的光度，就可以估算出这颗行星的大小和质量，而两次“挡住”的间隔就是“备用地球”的轨道周期，同时光谱仪将测出行星的温度、亮度和质量，进而考察是否有水、氧气，等等。

“开普勒”空间望远镜

之前大家最熟悉的探测“备用地球”的项目，可能就是“开普勒探测计划”。2009 年3月，美国国家航空航天局将用于寻找“备用地球”的空间望远镜“开普勒”送进了太空轨道，开始对大量的恒星进行探测，寻找与地球相似的星球。现如今，“中国天眼”FAST也加入搜寻“备用地球”的行列中，并开始发挥越来越大的作用。未来，天上、地上的“天眼”都将越来越多地关注系外“备用地球”。

最有可能给我们带来惊喜的星球

Kepler-22b是著名“劳模”开普勒望远镜发现的一颗可能适宜居住的行星，距 离地球大约600光年。根据天文学家的计算，这颗行星的半径大约是地球的2.4倍， 且恰好位于它所围绕的那颗恒星的宜居带内。如果Kepler-22b的性质与地球相似，那么，在其地表就可能存在生命生存所必需的液态水，自然也有可能成为一些生命体的家园。

Kepler-186f也是开普勒望远镜的著名发现之一，距离地球大约500光年。Kepler-186f是其所在恒星系中的第五颗行星，体积跟地球相似，且位于所在恒星的宜居带内。另外，根据研究人员的分析，Kepler-186f跟地球类似，转轴倾角似乎也能保持稳定，这表明Kepler-186f也许同样可以定期季节更替。

而HD 40307g距离地球大约42光年，因为同样位于其所围绕的恒星宜居带内，所以也让人们有了更多的期待。

除了以上介绍的3颗行星，Gliese 581g、Gliese 667Cc、HD 85512b等行星存在生命的可能性也都比较大。