也许用不了多久,就真的能找到外星人了

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虽然这看起来并不像一条“新闻”，但对天文学家们来说，目前的情况已经足够让人欣喜—截至2013年4月，我们已经确认数百颗太阳系外行星，其中包括：气态巨行星，即类似土星和木星以及更庞大的大质量行星（640颗）；类海王星，与海王星相近的较小的气态行星（136颗）；超级地球，介于2～10倍地球质量之间、岩质或气态的行星（69颗）；类地行星，大小与地球、金星或者火星相仿的岩质行星（16颗）。

这意味着，在它们中间，我们很可能会发现系外生命。 飞马座51b（也被称为柏勒洛丰）是一颗位马座、距离地球约50光年的系外行星。它是被发现的第一颗围绕类似太阳的恒星—飞马座51运转的系外行星。 发现“超级地球”

科学家们曾认为，寻找太阳系外的行星过于困难，因此几乎没有人搜寻它们。直到1995年，先是瑞士科学家米切尔·梅厄和迪迪埃·奎罗兹宣布发现了第一颗系外行星—飞马51b，接着到了1996年1月，美国天文学家杰弗里·W·马西又宣布，他和搭档R·保罗·巴特勒发现了围绕类太阳恒星转动的第二颗和第三颗行星。

仅对几颗恒星进行搜索，天文学家就发现了三颗行星，这表明还有数量可观的行星有待发现。

一个古老的问题是：在那些行星上，到底有没有哪怕是最原始的生命形式？科学家们只能在行星大气中寻找高活性分子存在的证据，例如氧气—除非有某种可进行新陈代谢的生物体不断补充，否则氧气很快就会消失。

为此，美国航空航天局计划发射一系列空间望远镜，这个计划的高潮部分，是在轨空间望远镜“类地行星搜索者干涉仪”的发射，它将耗资数十亿美元，预计发射时间为2020年左右。

天文学家一度认为，对太阳系外行星大气的了解，绝不是一时半会儿就可以做到的。但他们错了。年轻一代科学家的加入，为探测太阳系外行星带来了全新的想法和发展。2001年，天文学家在一颗太阳系外行星的大气中发现了钠，此后，又陆续发现了甲烷、二氧化碳、一氧化碳以及水。通过研究太阳系外行星的大气，天文学家甚至还发现有间接的证据表明，一些行星的某部分可能是由钻石组成的。

“到目前为止，如果算上还没有发表的结果，我们已经对30～50颗行星的大气有了一定的了解。”美国加州理工学院的天体物理学家希瑟·克努森说。

但这些发现还远不足以证明地外生命的存在—这并不奇怪，因为克努森所谈论的绝大多数行星都是温度很高的类木行星，它们到各自宿主恒星的距离，比水星到太阳的距离还要近。不过，克努森及其他天文学家已经开始探测更多较小的太阳系外行星的大气。这些行星被称为“超级地球”，质量介于2～10个地球质量之间。

2013年4月，开普勒空间望远镜发现了两颗大小不足地球2倍的行星，它们的温度都允许生命存在，这一发现暗示，生命宜居的行星其实大量存在。因此，虽然这两颗行星（被称为开普勒62e和62f）距离过于遥远而无法仔细研究，但天文学家还是相信，用不了多久，他们就能在类地行星的大气中寻找生命迹象。 最终的研究对象是大气层

自2011年起，天文学家平均每周都能发现三颗太阳系外行星—其中有一些还位于“宜居带”中，那里允许液态水的存在。天文学家估计，银河系中存在1000多亿颗行星。

现在，一些天文学家开始寻找那些有着较长轨道周期的行星。这些行星远离它们的宿主恒星，因此会比早先发现的类木星的温度低。“长久以来，我们都一直局限在温度为1500K、2000K的行星，它们的温度实在太高了。”克努森说。在这些行星上，“大气中的绝大多数碳会和氧结合，形成一氧化碳，真正有意思的事情出现在当温度降低到1000K以下时，碳和氧会形成甲烷。”

尽管存在着不确定性（因为纯粹的地质活动也能产生甲烷），但作为生物活动的信号，甲烷尤其吸引人。氧，尤其是臭氧—由三个氧原子组成的高活性分子，更可能是生命存在的信号。

对于温度适中的“超级地球”，天文学家则在密切关注这些行星上的各种活动迹象。“所有这一切仅仅是一个练习。”美国天体物理学家希格说，“我的意思是，研究‘超级地球’确实很有意思，但对于像我这样的人来说，这类行星只不过是一块垫脚石，我们最终的研究对象，将会是真正的‘地球’大气层。”

不过，在詹姆斯·韦布空间望远镜以及新一代巨型地面望远镜投入使用前，可能还没法找到其他“地球”。即便有了这些强大的设备，也要花费成千上万个观测小时，才可能找到其他“地球”。就算到那个时候也未必会清楚，到底能否探测到生命迹象。为此，天文学家可能仍然需要“类地行星搜索者”，但这个项目的经费已被大幅削减，确切的发射时间目前还不好说。

（更多内容请见《科学美国人》中文版《环球科学》2013年8月号）

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