宇宙中的生命可能依赖这四种关键成分
1992年，天文学家亚历山大·沃尔斯赞和戴尔·弗莱尔在观测一颗距离2300光年的脉冲星时，发现了一些奇怪的现象——往常规律的脉冲光波似乎跳了一拍。
这颗恒星产生断击脉冲是由于有两颗行星围绕着它旋转，这将是一个改变天文探索历程的发现。
这些都是太阳系外首次观测到的行星，所以，针对系外行星的研究——以及寻找那些地球上存在的、可能支持生命的因素——开始了。
图源：天文在线
那么，生命需要哪些基本因素呢？天文在线与专家进行了交谈，找出在宇宙其他地方，他们认为的宜居的关键因素。
一共有多少系外行星？
目前，我们知道的大约有4000颗系外行星围绕各种类型的恒星运行，仍有3000颗疑似系外行星等待确认。
观测到系外行星的爆炸要归功于NASA的开普勒任务和过境系外行星测量卫星（TESS）任务。开普勒将恒星放大，观测是否有行星在其宜居区域内运行，而TESS则调查了天空中200,000个最亮的恒星。
推动这些努力的是我们希望找到与我们相似的另一个世界——换句话说，足以维系生命的世界。这样做或许最终能解答我们是否独自存在于宇宙。
我们是宇宙中唯一的存在吗？ 图源：天文在线
但对于遥远的行星来说，宜居意味着什么——更确切地说，在那里生命会是什么样子——这是天文学中最热门的争论之一。
“这个问题一部分源于我们目前的孤独。我们只能通过地球这一个例子，来建立对其他星球的期望。”佐治亚理工学院物理学院的研究员比利·夸尔斯表示。
“关于我们应该期待什么，人们有很多争论，”夸尔斯告诉天文在线,“但最简单的事情就是寻找我们所知道的东西。”
系外行星需要大气
科学家试图在系外星系上首先探测到的就是它们是否存在大气。如果存在，它是由什么组成的。“最需要的是获取更好的关于大气成分的信息，”行星学会的行星地质学家埃米莉·拉克达沃拉告诉天文在线。
行星的大气层必须有一定的厚度，足以传递热量并维持温度。夸尔斯表示，例如假设地球没有大气层，那么地表温度将低至-20摄氏度。
和相邻的行星金星比起来，地球宜居正是因为有合适的大气层。尽管这两颗星球有着许多相似之处，但金星依然无法维持生命，因其大气层成分主要是二氧化碳、氮和硫酸，这也使得它成为太阳系中最热的行星。
金星被描述为类地行星，但有着炼狱般的大气层 图源：天文在线
“系外行星距离遥远，它们的大气是很难控制的，”拉克达沃拉说，“我们无法从太多行星中获取足够的信号。升级我们现有的观测工具将是进一步在太空中寻求生命的‘良好开端’。”
系外行星需要水
当行星位于其宿主恒星的宜居区域内，这意味着它与恒星散发的热量保持着适当的距离，同时又与太空的极寒接近，这足以使液态水存在其地表。不冷不热的微妙平衡使这个特殊区域有另一个别称：“戈迪洛克区”。
在地球上，水作为溶剂，可以溶解其他物质，运输化学物质、矿物质和其他构成生物学基础的分子。
地球是目前唯一被证实具有液态水流过的天体。
然而，拉克达沃拉指出，水也许是最好的溶剂，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，但它仍可能支持某种依赖于甲烷的生物存在。
系外行星需要能源
人们非常关注属于戈迪洛克区的系外行星。但如果它正巧位于宿主恒星的宜居区域之外，也仍有一线生机。若它拥有不同的能量来源，它仍然可以维持生命——能源可以来自行星的宿主恒星，也可以来自化学或地热源。
木星的79颗卫星之一，欧罗巴正是如此。它不在太阳的宜居区域内，但木星的强磁场产生的辐射为它提供了足够的能量。有人认为它可以在其冰冷的表面维持生命。
尽管欧罗巴不在太阳的宜居区域，但它拥有维持生命的能量来源 图源：天文在线
欧罗巴（和金星）违背了“宜居区域”的构想。夸尔斯说：“有些人反对这一说法，因为他们想要去欧罗巴，并说那里有生命。”
系外行星需要合适的恒星
我们太阳系的宜居性一定程度上归功于太阳的特性。我们的宿主星球是一颗相对平静、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、十分混乱的恒星运行。
太阳，稳定的恒星 图源：pixabay
稳定的恒星不会以不可预知的方式改变其亮度或辐射，也不会发出猛烈的太阳耀斑消灭其轨道行星上的生命——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，”拉克达沃拉说，“你需要一直保持稳定的环境。我们的恒星是一颗稳定的恒星，但绝大部分的恒星并不稳定。”
我们会在太空中发现生命吗？
寻找具有宜居环境的系外行星有朝一日可能会成为通向天文学的圣杯：彻底解答我们是否一直孤独地生存在这浩瀚宇宙。
拉克达沃拉说：“我们的想法是，如果你发现了一处像地球的地方，你可能会发现生命，也可能不会。这个发现将解答我们在宇宙中是否普遍存在。”
但在寻找宜居环境和寻找类似我们自己物种的智慧生命，或者星球大战中无数的先进社会之间，有一个根本的区别。生命可能以不同的形式存在——有一些是我们熟悉的，有一些可能完全是外星物种。例如火星，理论上其尘土飞扬的地表下有孕育着微生物——科学家认为，某个时刻它可能在其表面也承载了生命。与此同时，在环绕土星的卫星土卫六上，科学家认为可能存在依赖碳氢化合物生存的生命，比如甲烷——这与我们所知的生命形式截然不同。
土卫六 - 一些科学家认为土卫六中可能出现甲烷基生命 图源：天文在线
如果我们真的在宇宙中找到了生命，我们将遇到一个更世俗的问题。在地球和行星之间来回传递信息将花费数十万年，因为大多数系外行星离地球都太远了。
如果人们想打包迁移到一个宜居星球，他们将遇到同样的问题：这趟旅程实在是太漫长了。
“我们需要一些新的物理学，”夸尔斯说，“为了缩小这一差距，我们必须探究一些全新的东西。”
当然，这里还有其他——无关于人类的——理由来研究遥远宇宙中奇怪而熟悉的行星体。
“我们很多人研究系外行星只是因为它们很酷，”拉克达沃拉说，“在太阳系中，我们只有八大行星；但在那里，我们发现了各种各样的完全不同的行星。”
毕竟，多样性是生活的调味品。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. Passant Rabie- Plusone
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