“第二地球”在何方

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2013年1月，美国航空航天局的天文学家宣布，“开普勒”太空望远镜发现了一颗与地球相近的太阳系外行星KOI 172.02。这颗行星的半径是地球的1.5倍，在一颗类似于太阳的恒星的“生命宜居带”中运行，绕恒星一周需242天。该行星可能具有近似地球的表面重力，还可能存在液态水。这是迄今为止类似地球行星的最佳候选者。

恒星周围的“生命宜居带”

什么样的行星才有可能产生类似地球物种的生命呢？科学家提出了恒星周围“生命宜居带”的概念。所谓生命宜居带，就是指在位于这个区域内的行星上可以产生生命，并且能够长期维持生命的存在。在我们太阳系中，生命宜居带就位于距离太阳0.99～1.7个天文单位*的宇宙空间。

一颗行星位于生命宜居带内，并不表示上面一定有生命存在，还要有一系列其他条件哦。首先，这颗行星上一定要有液态水，而且液态水是长时期稳定存在的。以地球为例，行星表面的水存在了数十亿年以上，才能保证生命诞生和演变为高等生命。一个恒星周围的宜居带有内边界和外边界之分。如果超越内边界，行星过于接近恒星，表面温度就太高了，就像水星那样，不易保持液态水，更不利于生命发展。如果超过外边界，离恒星太远的话，温度太低，水处于冰冻的状态，生命也无法存在和演化。

另一个要素就是行星本身的质量。如果行星距离太阳恰好是1个天文单位，则要求行星质量相当于地球的0.5～10倍。如果质量太小，行星的引力就不足以保持维系生命存在的大气，也就没有了保护生命免遭致命辐射伤害的保护层；质量太大，又容易吸引氢，从而形成气态行星，使生命也无法生存。

此外，生命宜居带还涉及恒星在星系中的位置。比如这颗恒星不能靠近一些太大的恒星，因为大质量恒星演化到最后阶段会发生猛烈的爆炸，产生强烈的辐射，不利于生命生存。因此，恒星在其星系中的位置也要恰到好处，就如我们的太阳在银河系的位置。

过去16年间，天文学家共发现700多颗太阳系外行星。不过，绝大多数已证实的系外行星都属于木星这样的巨型气态行星，或者温度极高、轨道距离母星很近。也就是说，在这些星球上发现生命的可能性非常渺茫。

尽管如此，科学家根据观测结果推算，银河系几乎每颗恒星都有一颗行星环绕，所以整个银河系约有1000亿颗行星。这其中大约有17%——即多达170亿颗——是大小与地球类似的行星。那么，这些行星中位于生命宜居带的又有多少呢？答案是约10亿颗。

超强的“开普勒”

为了发现夜空中某颗存在着生命的行星，“开普勒”太空望远镜被送入了太空。这台望远镜得名于德国天文学家开普勒。

“开普勒”的工作原理很简单，它利用一种叫做“凌日”的天文现象搜寻太阳系外类地行星。所谓凌日，就是当行星运行到恒星前方时，因为遮挡，恒星的亮度看起来会减弱。其减弱（下降）的程度就与恒星及行星的大小相关。所以，科学家可由此估测出行星的直径。

自从2009年3月发射以来，截至2013年1月7日，“开普勒”太空望远镜已经发现了2740颗系外行星候选者，其中有58颗处于生命宜居带中，这个榜单还会不断扩大。它们将成为人类下一步重点探测的目标。

系外行星千差万别的自然条件很可能孕育出完全不同并且令人着迷的新生命形态。地外生命存在吗？它们长什么样？天文学和航天技术的未来发展将为我们解答这一有趣的谜题。

行星的形成

寻找处于生命宜居带的系外行星是寻找地外生命的第一步。此外，研究太阳系外行星还将有助于了解太阳系的形成过程。

目前，“星云假说”是太阳系起源的主流理论。根据星云假说，星际尘埃和气体的旋转云块在重力作用下收缩后，最后形成太阳星云，组成了有一个中心的物质圆盘。当圆盘进一步收缩时，在它的中段平面留下了尘埃块，结合成先是鹅卵石大小、然后是篮球大小、最后是直径达几千米到几百千米的星子。慢慢地，这些星子在重力的作用下结合成原行星，这是现在行星的前身。