宜居行星

不是我們根本找不到宜居行星和外星人，而是地球與人類在宇宙中出生的時間太早太早。

對正在不斷演化的宇宙而言，地球早早來到了這個派對。根據一項新的理論研究，在46億年前太陽系誕生時，宇宙中只有8%適合人類居住的行星產生。即使再過60億年太陽壽命終結，這個誕生宜居行星的派對仍不會結束，還有92%的宜居行星目前仍未“出生”。

這一結論是基於哈勃太空望遠鏡與開普勒太空望遠鏡的長期觀測，後者專注於搜尋太陽系外的行星。這項研究的作者，來自美國太空望遠鏡科學研究所STScI的彼得·博爾茲（Peter Behroozi）介紹説：“我們主要動機是瞭解地球在宇宙未來的處境。與所有在宇宙中形成的行星相比，地球其實屬於早期形成的行星。”

在觀測距今非常遙遠的星系後，哈勃望遠鏡為天文學家提供了一個隨星系成長，宇宙中恆星形成過程的“家庭相冊”。數據表明，宇宙產生恆星的速度在100億年前非常快，但是參與該過程的氫和氦佔氣體總量的比例仍然很低。今天，恆星誕生的速度比早期要慢得多，但是依然有足夠的剩餘氣體可用，未來很長一段時間仍不斷會有恆星與行星產生。

STScI的莫莉·皮爾（Molly Peeples）説：“在大爆炸結束後，銀河系內外仍有足夠多的物質，未來將繼續‘生產’非常多的行星。”

開普勒望遠鏡對系外行星的搜尋結果表明：位於恆星宜居帶內，表面能夠存在液態水且大小和地球相仿的行星，在銀河系是普遍存在的。根據這一調查，科學家們預測目前銀河系內應該存在約10億顆地球大小的行星，並且其中很多都是像地球這樣由岩石組成的類地行星。而在目前我們可觀測宇宙的範圍內，還有一千億個像銀河系這樣的星系，這樣估算下來得到的數字是非常驚人的。

這也給未來在恆星宜居帶產生眾多地球大小的行星提供了充足的機會，而未來100萬億年宇宙中仍將擁有恆星，這樣充足的時間行星表面出現什麼都有可能。

研究人員稱，未來像地球這樣的宜居行星更可能出現在巨型星系團或矮星系裏，因為它們還有足夠的氣體等物質形成恆星和行星系統。相比之下，我們的銀河系已經用了比較多的物質來形成恆星。

對地球文明而言，在宇宙中早出生的一大優勢，就是可以利用像哈勃望遠鏡這樣強大的設備觀測從大爆炸以來宇宙的演化史。而大爆炸與宇宙演化歷史的觀測證據，如光和其他電磁輻射，將在1萬億年後因為宇宙膨脹失控而被完全抹去。

這項研究被髮表在10月20日的英國《皇家天文學會月刊》上。 ^[1] 

1.該行星所圍繞的恆星不能太大（需考慮紫外線輻射，過大的恆星會放出大量的輻射）；

2.該行星所圍繞的恆星不能太小（行星需要靠得非常近才能足夠温暖，導致潮汐鎖定，一面永遠對着太陽一面永遠黑暗）；

3.該行星所圍繞的恆星必須非常穩定；

4.該行星必須在宜居帶內；

5.該行星所圍繞的恆星必須是單星，或者至少離其他伴星要非常遠（不然行星軌道會被擾動，一會貼到太陽上，一會跑到天邊）；

6.最好外層軌道上有幾個大行星充當保鏢（比如太陽系裏的木星土星，強大的引力使小行星或者彗星撞向自己，讓近日行星處於相對安全的宇宙環境）；

7.行星必須是類地岩石行星；

8行星表面重力必須和地球差不多；

9.大氣層氣壓必須和地球差不多；

10.大氣層成分不能太離譜；

11.地殼活動不能太劇烈；

12.有強力的保護傘（必須有磁場保護）

2011年2月2日。美國航天局開普勒太空望遠鏡項目首席科學家威廉·博魯茨基在一場新聞發佈會上説，“開普勒”太空望遠鏡經過一年多探尋，發現1200多顆太陽系外潛在行星，其中54顆可能適宜生命生存。按博魯茨基的説法，這些天體中，54顆處於“宜居區段”，可能適宜生命生存。根據美國航天局定義，處於“宜居區段”意味着一顆行星與母星保持適當距離，進而為它表面存在液態水提供條件。另外，“宜居區段”行星的表面温度大約介於零下17攝氏度至93攝氏度之間。

2012年12月可居住系外行星目錄列出了太陽系外7顆最可能存在生命的行星。雖然並非所有的行星都被確鑿的證實宜居，關於它們的環境仍然有很多需要研究之處。但該目錄的確給予天體生物學家一個起始點研究地球以外的可居住行星。根據阿雷西博波多黎哥大學的研究，以下是我們已知最可能存在生命的7大行星。 ^[3] 

【Gliese 832 c】

研究人員表示，這可能是迄今為止發現的距離我們最近的系外行星，而且也許它擁有與我們地球上一樣的温度，只是季節變化比我們更大。一個國際天文學小組稱，這顆系外行星位於恆星Gliese 832的“可居帶”裏，即距離主星不遠也不近，因此這顆行星表面可以存在液態水。Gliese 832c每36天圍繞主星運行一週。然而它的主星是一顆比我們的太陽更昏暗、温度更低的紅矮星，因此，儘管Gliese 832c的運行軌道距離主星更近，但是它接收到的恆星能量，大約與我們的地球一樣多。

美國阿雷卡納特波多黎哥大學行星適居性實驗室負責人阿貝爾-門德茲-託雷斯説：“這些因素促使Gliese 832成為3顆最像地球的行星之一，並是最靠近地球的3顆行星之一，成為接下來要進行觀測的一個主要目標。假設這顆行星具有類似的地球大氣，也許它會擁有像地球一樣的温度，只是季節變化更大。”然而，這顆行星的主要成分和大氣等其他未知因素，將會導致這顆行星與地球存在很大不同，甚至是不可居。該科研組寫道：“迄今為止Gliese 832的兩顆行星就是我們的太陽系按照比例縮小的版本，它擁有一顆位於內側的潛在的類地行星和一顆位於外側的類似木星的巨型行星。這顆巨型行星在Gliese 832系裏可能也起着類似於木星在我們的太陽系裏所起的動力作用。” ^[4] 

【格利澤581g】

這顆行星的發現非常具有爭議性。它首次發現於2010年，但證實它身份的過程卻非常曲折。波多黎哥大學卻堅稱它是最可能存在外星生命的行星候選者。這顆多岩石行星距離地球20光年，質量大約是地球的2至3倍。它環繞着自己的母星位於天秤座的格利澤581以30天的週期公轉。這張藝術家印象圖顯示了格利澤581g系統內的四顆行星以及它的宿主恆星。前景圖裏的行星是格利澤581g，它位於恆星可居住區，然而有的科學家卻對格利澤581g是否真的存在表示質疑。

【格利澤667Cc】

另一顆超級地球格利澤667Cc距離地球也非常近：它位於距離地球22光年的天蠍座。該行星大小至少是地球的4.5倍，環繞自身恆星的公轉週期為28天。該行星的母星GJ 667C其實是一個三星系統的一部分。該恆星是一顆M級的矮恆星，質量大約為太陽的1/3。離地球大約6.97秒差距（22.7光年）。除了三個相互有引力約束的恆星系統外，它還包括第四個光學密近成員（視星等為12），這個第四成員與上述三恆星系統沒有引力約束，但用裸眼看來這四顆星就彷彿是一顆暗星，視星等為5.89。該系統有着相對較高的運行速度，每年超過1角秒。圖：外星星球GJ667Cc的藝術家概念圖。

【開普勒-22b】

2011年12月5日，美國航空航天局（NASA）宣佈，該局通過開普勒太空望遠鏡項目證實了太陽系外第一顆類似地球的、可適合居住的行星。它也是迄今發現的最小且表面最可能存在液態水的行星。雖然開普勒-22b體積比地球大，但它環繞的恆星在大小和温度方面都與太陽相當。開普勒-22b體積是地球的2.4倍，假設它

產生的温室氣體效應與地球上的相似，那麼它的地表温度大約為72華氏度（22攝氏度）。它的恆星系統距離太陽600光年，位於天鵝座。圖：這張藝術家印象圖顯示了開普勒-22b位於恆星的可居住區。

【HD40307g】

超級地球“HD40307g”位於恆星可居住區內。它位於畫架座，距離地球42光年。由於它距離地球非常近，因此未來望遠鏡或可能觀測到它星球表面。它距離恆星5600萬英里（9000萬公里），大約是地球太陽距離（9300萬英里，也即1.5億千米）的一半。圖：藝術家印象圖顯示新發現的外來行星HD40307g，它和宿主恆星以及兩個其它行星組成一個六星系統。

【HD 85512b】

2011年利用位於智利的高精度徑向速度行星搜索器儀（HARPS）發現了50顆行星寶藏，其中之一便是HD85512b。是繞行位於船帆座的K型主序星HD 85512（又稱為格利澤370）軌道上的行星，距離地球約36光年，又稱為格利澤370b（Gliese 370b）。因為HD 85512b的質量至少是地球質量的3.6倍，所以HD 85512b被認為是一顆超級地球，也是科學家直到目前為止所發現最小的行星之一，正好位於適居帶的邊緣。2011年8月17日發現的HD 85512b與格利澤581d被認為是適合人類居住的候選行星，研究人員希望有朝一日能夠查明該行星表面是否存在水。圖：藝術家印象圖顯示了外來行星HD85512b環繞位於船帆座南部的類似太陽的恆星HD 85512。

【格利澤163c】

這顆行星質量大約是地球的7倍，母恆星是紅矮星格利澤163。母恆星與地球的距離大約是49光年或15秒差距，位於劍魚座。格利澤163c是行星系統三顆行星的其中一顆，質量至少是地球的6.9倍，因此被分類為超級地球（2.5到10倍地球質量類地行星）它很可能是一顆非常大的多岩石恆星或者矮氣體巨星。格利澤163c以26天的週期環繞自身黯淡的恆星公轉。右圖：超級地球格利澤163c的藝術家印象圖，該行星或可能支持微生物存在。是一顆可能適合居住的太陽系外行星，

【格利澤581d】

繞行位於天秤座的紅矮星格利澤581，距離地球約20.5光年。它的質量為地球質量的8倍，被認為是一顆超級地球。於2007年發現格利澤581d的科學家小組在2009年4月下旬藉由新的觀測結果判斷該行星位於適居帶當中，意味着它可能有液態水或生物存在。至少一項研究支持格利澤581d或可能存在厚厚的二氧化碳大氣層。該行星環繞一顆紅矮星運行，同時它還是另外一顆潛在可居住行星格利澤581g的姐妹行星。圖：格利澤581d的藝術家印象圖，這顆系外行星是由開普勒太空飛船發現的。 ^[3] 

北京時間2013年4月19日電 美國航天局等研究機構18日宣佈，開普勒天文望遠鏡已觀測到太陽系外迄今“最像地球”的行星，這一發現使“人類向找到一個類似家園的地方又走近了一點”。

研究人員當天在《科學》雜誌上報告説，有兩顆行星位於一個名為開普勒－62的行星系統的“宜居帶”中，這裏温度條件適宜，理論上其表面可保有液態水，甚至可能有少許大氣。這也就意味着，那裏可能有生命存在。

開普勒－62行星系統距地球約1200光年，位於天琴座。在該系統中，5顆行星圍繞一顆恆星運行，開普勒－62e和開普勒－62f是其最外圍的兩顆，它們的體積分別只有地球的1．6倍和1．4倍，受到的熱量輻射也只是地球的1．2倍和0．4倍，公轉週期分別為122天和267天。

儘管研究人員猜測這兩顆行星主要是由岩石或冰構成的固態行星，但他們也表示如今還無法斷言它們是否“宜居”。只有在獲得它們的相關大氣頻譜特性後，研究人員才能清楚它們是真的“宜居”。

參與研究的美國聖母大學天體物理學家賈絲廷·克雷普斯説：“從其半徑和公轉週期看，這兩顆行星是迄今我們發現的最像地球的系外行星。”美國航天局科學任務委員會副主任約翰·格倫斯菲爾德則指出，這一發現使“人類向找到一個類似家園的地方又走近了一點”。

此外，另一個研究小組的天文學家還利用開普勒望遠鏡的觀測數據發現，位於天鵝座的行星系統開普勒－69也擁有宜居帶行星開普勒－69C。

開普勒－69位於天鵝座，其恆星尺寸為太陽的93%、亮度為太陽的80%，距地球約2700光年，而開普勒－69C尺寸為地球的1．7倍，公轉週期為242天。天文學家在《天體物理學雜誌》上報告了這一成果，並稱這是迄今發現最接近太陽系的行星系統。

“宜居帶”是指恆星周圍特定距離範圍，在這一範圍內水可以以液態形式存在。類地行星一直是太空研究的熱點之一，美國開普勒天文望遠鏡對超過15萬顆恆星附近位於“宜居帶”的類地行星進行了觀測，迄今已發現100多顆類地行星。 ^[5] 

2012年3月30日，根據英國媒體報道，在一項調查研究中，科學家探索了紅矮星周圍的常見類型的行星，而紅矮星被認為是宇宙中大多數恆星的真實面目。根據統計，大約有40%的紅矮星周圍存在位於可居住帶上的行星，這意味着那兒有合適的温度，使得水呈現液態。但是，截止到2012年還沒有辦法瞭解到這些潛在的水世界中有多少是巖質行星，如果是氣態行星就另當別論了，而巖質行星可謂是真正適合居住的世界。 ^[6] 

銀河系內有一億多個地方或可以支持複雜生命的存在。科學家們調查了1000多顆行星並使用了考慮行星密度、温度、基質（液體、固體或者氣體）、化學過程、與恆星的距離以及年齡的公式。利用這些信息，他們計算並提出了生物複雜性指數（Biological Complexity Index，簡稱BCI)。

BCI計算表明1%-2%的行星的BCI等級高於木星的衞星木衞二，後者據稱存在一個地下全球性海洋，或可能支持生命形式的存在。考慮到銀河系內大約有100億顆恆星，BCI的結果暗示了1億顆可能的宜居行星。

儘管或可能支持複雜生命存在的行星數量非常多，銀河系是如此廣袤以至於具有較高BCI值的行星相距都非常遙遠，科學家們這樣表示。最臨近也最有潛力的系外行星系統是格利澤581，它擁有兩顆明顯可能支持複雜生物圈的行星。地球距離格利澤581大約20光年。

“看來我們獨立存在的可能性非常低，”研究人員説道。“然而那些複雜程度與我們相當的生命形式可能距離我們非常遙遠，在可預見的未來與這些外星生命見面是不太可能的。” ^[7] 

參考消息網1月20日報道美國每日科學網站在1月16日報道稱，美國航天局的開普勒太空望遠鏡發現了一顆恆星以及圍繞其旋轉的三顆比地球稍大的行星。其中最外圍的一顆行星的環繞軌道正處於“宜居”帶上，其表面温度可能適宜液態水產生，甚至還可能擁有生命體。

這顆恆星離我們是如此之近，足以令天文學家仔細研究其行星的大氣環境，以確定是否適宜生命繁衍。

由亞利桑那大學科學家伊恩·克羅斯菲爾德牽頭的多國、多機構研究小組發現了這顆由三顆行星環繞的恆星。雖然開普勒太空望遠鏡在失去了至關重要的掌控方向的輪子後變得“一瘸一拐”，但它仍然拍下了這顆有三顆行星環繞的恆星。

這顆名叫EPIC 201367065的恆星是一顆温度較低的紅色M型矮星。質量和大小約為太陽的一半。該恆星距地球約150光年，是離我們最近的10顆擁有凌日行星的恆星之一。

加利福尼亞大學伯克利分校的研究生埃裏克·佩蒂古拉説，這三顆行星的體積分別是地球的2.1倍、1.7倍和1.5倍。其中最小的，也是最外側的行星與主恆星的距離適宜，這使得它所接收的來自主恆星的光線與地球從太陽處接收的光線相似。這三顆行星從主恆星處接收的光強度分別是地球接收太陽光強度的10.5倍、3.2倍和1.4倍。

“截至目前，我們所發現的大多數行星温度都很高。這個恆星系統是離我們最近的一個擁有温和凌日行星的恆星，”佩蒂古拉説，“最外側的行星很可能擁有類地球的多岩石地貌，而這就意味着這顆行星很可能擁有合適的温度以產生液態海洋。” ^[8] 

2016年5月10日，NASA美國航空航天局官方宣佈，開普勒項目最新確認了1284顆系外行星的存在，這也是有史以來發現系外行星規模最大的一次 ，其中有9顆是適合居住的。 ^{[6]  [9]} 

據美國太空新聞網站報道，近期，天文學家發現一顆類地行星存在於最鄰近地球的恆星系統的宜居地帶，這顆恆星是比鄰星，他們認為這顆宜居行星潛在着生命形式。但它並非唯一鄰近地球的宜居行星，迄今為止，現已探測到5顆潛在生命的鄰近類地行星 ^[10]  。

然而對於最新發現的比鄰星b仍需進行了大量的勘測分析，目前天文學家現已探測到這顆行星的部分特徵：這顆類地岩石宜居行星距離地球4.2光年；它的最低質量是地球的1.3倍；它每隔11.2天環繞一週比鄰星。

同時，天文學家還指出，比鄰星b位於比鄰星宜居地帶，這意味着該行星在一個安全距離環繞恆星運行，這顆行星表面不太熱，也不太冷。基於這樣情況，天文學家表 示，比鄰星b表面可能具有適宜温度，允許液態水的存在，意味着系外行星支持着某些生命形式。以下是天文學家探測到鄰近地球的5顆宜居行星：

這顆系外行星距離地球13.8光年，位於蛇夫星座，可能是僅次於比鄰星b的第二顆最鄰近地球的宜居行星。沃爾夫1061c位於紅矮星沃爾夫1061的宜居地 帶，它完整環繞主恆星一週大約17.9天，其質量大約是地球的4.3倍。沃爾夫1061c被認為是一顆岩石行星，意味着它可能支持生命存在。

這顆行星距離地球略遠一些，但是它具備許多地球的特性，暗示着它可能支持生命存活。葛利斯 832c距離地球僅16光年，位於紅矮星葛利斯 832的宜居地帶，它環繞主恆星一週僅需36天。天文學家將這顆行星稱為“超級地球”，因為它的質量至少是地球的5倍，實際上，它是葛利斯 832恆星周圍發現的第二顆行星，另一顆行星叫做葛利斯 832b，是一顆氣態巨行星，很可能無法孕育生命。

這顆系外行星也被稱為“超級地球”，因為它的質量至少是地球的3.9倍，它環繞紅矮星葛利斯 667C運行，是距離地球22光年的三星系統的一部分，位於天蠍星座。葛利斯 667Cc位於主恆星的宜居地帶，環繞恆星運行一週需要大約28天時間。

這顆系外行星環繞超級冰冷的矮星特拉比斯特-1運行，距離地球大約40光年，位於寶瓶星座，同時，特拉比斯特-1d位於恆星宜居地帶之中。2016年5月2日，天文學家宣稱發現特拉比斯特-1系統，該行星系統中存在3顆類地行星環繞這顆矮星。

這顆系外行星潛在宜居生命，距離地球49光年，位於劍魚星座，葛利斯 163c的質量大約是地球的7倍，因此被稱為“超級地球”。它位於葛利斯 163恆星的宜居地帶，環繞恆星運行一週需要26天，它是環繞該恆星運行的兩顆行星之一。