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一、新发现24颗超级宜居行星,就在100光年外,霍金预言要成真

霍金在已故之前曾表示，人类应该要尽力发展宇航科技，让我们有能力去改造其他星球，并移居到那些星球上，成为多行星物种，避免在地球上遭遇物种大灭绝事件。

虽然地球长期有生命存在，但从来没有哪个物种可以长期存在。过去5亿年，地球上经历过大大小小数十次物种灭绝事件，已经有99%的地球物种走向灭绝。有些威胁来自地球本身，比如超级火山爆发；还有些威胁来自太空，比如小行星撞击和超新星爆发。

幸运的是，宇宙给人类留了条后路。太阳是一颗恒星，而在我们的银河系中，至少还有2000亿颗恒星，几乎每颗恒星都有行星。在夜空中肉眼可见的很多恒星周围，也都有行星环绕。

目前，已知的太阳系外行星已经有4500颗。有些是像木星那样的气态巨行星，有些是像海王星那样的冰巨行星，还有些是像地球那样的岩质行星。在这些系外行星中，天文学家最关注的是岩质行星，尤其是某些运行在特定轨道中的行星。

在宇宙中，地球是目前唯一拥有生命的星球，所以天文学家在寻找外星生命时都会以地球为参考标准。地球与太阳的距离既不太远，也不太近，使得地球接收到合适的太阳辐射来维持表面液态水，从而让生命能够进化出来。

虽然地球是宜居星球的参考标准，但地球很可能不是宇宙中最适合生命繁衍生息的星球，一些系外行星的条件完全有可能超越地球的标准。为此，天文学家对已知的几千颗系外行星进行详细甄别。

根据《天体生物学》（Astrobiology）杂志刊载的一项新研究，天文学家筛选出了24颗超级宜居的系外行星，它们很可能都比地球更适合孕育生命。甚至，不排除那些星球上存在先进的外星文明。

太阳是一颗黄矮星，目前的年龄为46亿年。质量越小的恒星，消耗核聚变燃料的速率越慢，它们可以燃烧更长的时间。在宇宙中，红矮星、橙矮星都是比太阳质量更小的恒星，它们的寿命都要比太阳长很多，有些甚至可以达到上万亿年。

在太阳诞生之前，低质量恒星就已经形成，并且一直存在至今。对于那些目前年龄超过50亿年，甚至上百亿年的低质量恒星，如果它们周围有宜居的行星，那么，这些行星将会有足够长的时间来孕育生命和智慧文明。

另外，如果岩质行星的体积更大，星球上将会有更多的宜居范围。如果岩质行星的温度和湿度更高，热带雨林的范围更广，也会更容易让生命变得更加繁盛。

综合各种条件，天文学家选中了24颗系外行星，它们被认为是超级宜居的外星世界。但有一个十分让人忧伤的问题是，人类该如何去这些遥远的外星世界？要知道，它们与地球的距离都超过了100光年。

以人类当前所掌握的宇航科技，飞行1光年就要大约2万年的时间。如果要飞到100光年外，将需要200万年的时间，这样的星际飞行显然是不现实的。就算宇宙飞船的速度能够达到光速的10%，飞行100光年至少也要1000年的时间。

除非未来人类能够制造出足够接近光速的星际飞船，让飞船上的时间变得足够慢，再结合低温冬眠技术，探索外星世界才会变得现实。或者也可以通过制造虫洞，实现任意距离的跨越。

不过，这样的星际飞行充满了未知的风险。首先，这些星球有可能压根不是宜居的，也许宇宙中存在着人类难以想象的生命，它们所生活的星球环境与地球迥然不同，我们不应该局限于地球标准。

其次，如果那些超级宜居的星球上孕育出超级外星文明，他们的科技水平远高于人类，我们想要移居到他们的星球上，无异于飞蛾扑火。这是霍金在生前所担心的，他极力奉劝人类不要主动联系外星人。我们应当非常谨慎，否则人类不但无法移居外星世界，而且还有可能会招来外星文明入侵地球。

二、目前人类已经发现的宜居行星有哪些

迄今为止，天文学家发现的宜居行星只有一颗，那就是我们的地球，这也是人类目前已知唯一存在生命的星球。

由于观测技术的进步，人类目前已经能够找到太阳系之外环绕其他恒星运动的行星。目前已确认的系外行星数量为3976颗，但天文学家无法确定哪些系外行星是存在生命的宜居行星。因为系外行星离我们实在太远了，目前的天文望远镜无法对它们的表面直接进行观测。系外行星大多数都是通过间接的方法发现的，即便是能够直接观测到系外行星，它们看起来也只是没有任何细节的亮点。

尽管如此，天文学家可以知道系外行星的质量以及它们与其主恒星的距离。由于在太阳系的八大行星中，就只有地球有孕育出生命，所以寻找可能的宜居系外行星必然会以地球为标准。地球是一颗岩质行星，处在太阳系的宜居带中，温度合适，表面有液态水，这些条件都是地球出现生命的必要条件。

根据地球的标准，天文学家从数千颗已知的系外行星中筛选出了大约50颗的潜在宜居行星。其中最近的一颗潜在宜居行星也是距离地球最近的系外行星——位于4.24光年之外的比邻星b。

目前已知的潜在宜居系外行星大都是运行在比太阳更小的红矮星和橙矮星周围，而像开普勒-452b这样环绕类似太阳运动的情况很少。位于1402光年之外的开普勒-452是一颗质量与太阳非常接近的黄矮星，并且它的年龄也接近于太阳。更为关键的是，开普勒-452b这颗行星位于宜居带中，而且它与主恒星的距离刚好也是1天文单位左右。因此，这颗行星可能有着与地球相似的环境。不过，开普勒-452b也有可能是完全不宜居的行星，因为太阳系中的金星和火星也都差不多是处在太阳系的宜居带中，但它们却是生命的禁地。

在2015年，天文学家在位于40光年之外的TRAPPIST-1红矮星周围一口气发现了7颗岩质行星，其中四个可能是宜居的行星。只不过由于主恒星是一颗质量很小的红矮星，它的质量只有太阳的0.9%，木星的93倍，所以宜居带非常靠近主恒星，这意味着其宜居带中的行星都会被潮汐锁定。在这种情况下，可能只有晨昏线附近的区域才适合生命的生存。

三、天文学家又发现一颗宜居行星,可能存在液态海洋

根据 2月10日《Astronomy& Astrophysics）期刊刊载的一项新研究，天文学家又找到了第三颗类地行星——比邻星d，它是一颗岩质行星，它的体积要比地球小一些，其质量估计为地球的26%，相当于火星的两倍。此前发现的系外行星大都要比地球更大，这是目前已知质量最小的系外行星之一。比邻星d与比邻星的距离只有433万公里，它公转一圈的时间只需5.1天，比邻星d处在比邻星的宜居带内，上面可能存在类似地球的海洋，因此上面有可能存在和地球一样的生命。迄今为止，比邻星一共发现了三颗类地行星处在宜居带，分别为比邻星b,比邻星c和刚发现的一颗比邻星d。比邻星c可能温度太低，同时质量是地球的7倍，不太可能有生命存在。而比邻星b的轨道在比邻星c和d之间，距离比邻星726万公里，这里处于比邻星的宜居带内，比邻星b是一颗比地球稍大的岩质行星，它也有条件孕育出生命。因此比邻星系内可能存在两颗行星存在生命。

《nature》期刊在2021年10月25日刊出一篇论文称，澳大利亚的天文学家确认在离我们4.2光年的那个恒星系-比邻星收到的信号，排除了是地球本身的干扰，这个信号的频率是982MHZ，确定信号 BLC1信号的来源是比邻星，目前不知道与新发现的比邻星行星究竟有没有关系？如果存在关联，很有可能比邻星系也有高级外星文明的存在。

四、12.5光年外新发现两颗位于宜居带中的类地行星

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翻译：陆寅枫

校对：郭皓存

排版：陶邦惠

原作：Instituto de Astrofísica de Canarias

(加那利天体物理研究所)

原文网址：

https://phys.org/news/2019-06-earth-like-exoplanets-red-dwarf-teegarden.html

蒂加登星系的艺术想象图。图中围绕蒂加登星的淡蓝色圆圈是该恒星系的宜居带，可见两颗类地行星都位于宜居带中。背景星空中红色箭头所指的是太阳系，左上角为太阳系放大图。Credit: Instituto de Astrofísica de Canarias

最近，一个国际天文学家团队在一个邻居恒星系中发现了两颗类地行星。此团队由德国哥廷根大学（University of Göttingen）带领，参与的还有来自加那利天体物理研究所（IAC）的研究人员。他们借助的设备是CARMENES光谱仪（Calar Alto high-Resolution search for M dwarfs with Exoearths with Near-infrared and optical Echelle Spectrographs,专门用于搜寻含有类地行星红矮星系的高分辨率近红外和可见光波段阶梯光谱仪），位于西班牙卡拉阿托天文台（Calar Alto Observatory）。

蒂加登星（Teegarden’s star）是一颗位于白羊座的红矮星，距离地球仅12.5光年之遥。它的表面温度只有2700摄氏度（约为太阳表面温度的二分之一），而其质量仅为太阳的十分之一。由于它实在是太暗了，尽管距离地球这么近，天文学家直到2003年才发现它的存在。

“我们观测蒂加登星已经有三年了，这期间我们一直在寻找它的速度的周期性变化。”哥廷根大学的研究员Mathias Zechmeister解释道。观测结果表示有两颗行星正在围绕蒂加登星运动，并且它们都与太阳系的内行星相似。它们比地球稍大，位于该恒星系的宜居带中。也就是说，水能以液态形式存在于这两颗行星的表面。“很有可能这两颗行星是一个更大的行星系统中的一部分。”另一位哥廷根大学的研究员，Stefan Dreizler说道。

研究团队使用了多台不同的设备对蒂加登星进行了光度测量。这些设备包括泰德峰天文台的卡洛斯桑切斯望远镜所搭载的MuSCAT2相机，和Las Cumbres天文台的望远镜网络等。“这些光度测量结果表示，即便我们无法直接探测到这两颗行星的凌星现象，光凭恒星自身的活动是无法产生我们所接收到的信号的。”IAC的研究员Victor Béjar说。

蒂加登星系中的两颗行星在宜居带中的位置。图中纵坐标为主星表面温度（开尔文），横坐标为行星接收到的来自主星的光量与地球接收到的太阳光量之比。亮蓝色方框中的是地球，两个亮绿色方框中的是这次发现的行星。Credit: Chester Harman/ Instituto de Astrofísica de Canarias

凌星现象只有在行星经过恒星的正前方并挡住其一部分光的时候才会发生。换句话说，凌星时行星必须在目标恒星和观测地的连线上，而满足这一要求的行星系统少之又少。有趣的是，蒂加登星系在天空中的位置非常特殊：从蒂加登星上你可以看到太阳系中的行星产生的凌星现象。

蒂加登星属于M-型红矮星，而以现有的技术而言，M-型红矮星是所有恒星中天文学家能够测量其行星质量的最小的一类。“CARMENES项目就是被设计成用来搜寻小质量恒星周围的行星的，所以这次的发现对CARMENES项目来说是一次巨大的成功。”加泰罗尼亚空间研究所（Institut d’Estudis Espacials de Catalunya,IEEC）的研究员Ignasi Ribas说。

自2016年起，德国和西班牙的天文学家就一直在利用卡拉阿托天文台的3.5米反射望远镜上搭载的CARMENES设备寻找邻近恒星系中的行星。这次的两颗行星分别是他们搜寻到的第十颗和第十一颗。

牧夫新媒体编辑部

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影像来源: Tragoolchitr Jittasaiyapan

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