超级地球会是人类另一个家园吗？

美国宇航局7月31号发表新闻公报说，美国系外行星探测器“苔丝”发现了31光年外的3颗行星。更重要的是，这3颗行星中有一颗位于恒星系的宜居带，这意味着这颗行星可能拥有生命可以生存的环境。

报道称，3颗行星围绕着一颗名为GJ 357的恒星旋转。这颗恒星的质量和体积均为太阳的三分之一，温度比太阳低约40%，其中最令人感兴趣的是GJ 357 D，因为它位于宜居带外缘，所接收到的恒星能量与火星从太阳接收到的能量相当，被称为超级地球。之后研究显示，这颗名为GJ 357 D的行星质量是地球的至少6.1倍，每55.7天绕恒星公转一周。目前尚不清楚其大小、构成成分以及是否存在大气层。如果是岩石行星，那么它将是地球的一到两倍大。如果它有致密大气层，就可能通过“温室效应”捕获足够热量，允许液态水的存在。

什么是宜居带？宜居带是指一颗恒星周围的一定距离范围，在这一范围内水可以以液态形式存在，由于液态水被科学家们认为是生命生存所不可缺少的元素，因此如果一颗行星恰好落在这一范围内，那么它就被认为有更大的机会拥有生命或至少拥有生命可以生存的环境。

(上图绿色区域就是恒星宜居带)

从美国宇航局目前提供的信息看，GJ357 D这颗行星位于恒星的宜居带，就有可能存在适合生命繁衍的环境。但这种说法相当不准确，因为要让一颗行星适合生命繁衍，所要求的条件是非常苛刻的。为什么这样说？笔者为你列出宜居行星的众多条件，并简单分析。

第一，当然是这颗行星位于宜居带上。如果距离主恒星太远，行星得到的光照不足。如果距离太近，行星表面会过热，生命也无法生存。

第二，这颗行星不能被潮汐力锁定。什么是潮汐锁定？最熟悉的例子就是月球。我们只看到月球的一面，它的另一面是永远背向地球。被潮汐锁定的行星一面永远朝向主恒星，温度过高。另一面则是无尽的黑暗，温度过低，生命也无法存活。

（月球有一面一直对着地球，另一面永远背向地球）

第三，行星的轨道要近乎圆形，离心率不能太离谱（太扁），这样才能让它的温度保持在一个能让液态水存在的范围。想想每76年到访太阳一次的哈雷彗星。哈雷彗星的轨道非常扁平，它只有10年左右的时间是在太阳附近运行，其余时间在远离太阳的空间穿梭。一个宜居的行星是不能一会儿“蒸桑拿”，一会儿“游冬泳”的。

（哈雷彗星这种扁平的轨道对于要承载生命的行星来说是一场灾难）

第四，主恒星的“脾气”要温和。炽热的蓝巨星会释放过量的离子辐射，而温度较低的红矮星（这类恒星在宇宙中占大多数）很容易就爆发出致命的‘超级耀斑’（局部释放的能量在短时间内飙升100倍到100万倍），迅速把宜居带上的任何行星蒸干。所幸的是，我们的太阳属于最安静，行为良好的那一类恒星：主星轴上的G2类别恒星，在过去一个为期32年的测量数据显示，太阳辐射到地球上的能量只出现0.06%的变化。举个简单的例子，我们平时用电吹风吹干头发，吹出的热风温度在四五十度左右，想想如果热风的温度突然上升100倍，我们的头发会有什么后果。

(恒星的超级耀斑可以毁灭宜居带上的任何行星)

第五，行星还要具有大气。如果失去了大气的保护，没有任何生命可以存活，比如水星。而且大气的密度、压力和各种组成气体还要恰到好处。如果读者不太清楚这点，可以对比一下金星的大气层和地球的大气层。人类在地球上可以透过清澈怡人的大气层看到蔚蓝的天空和美丽的星空，而金星那边的大气层则是温度高达四五百度的二氧化碳高压锅！

(浓密高温高压的大气使金星成为一颗地狱行星)

第六，行星要有适合的质量和重力。如果行星的重力过低，就无法拉住大气层，大气便散失到宇宙空间。重力过高，植物无法生长。在高重力的行星，水分过重，无法从根系向上输送到植物的茎叶（植物根系吸水和蒸腾作用）。比如本文开头美国宇宙局发现的GJ 357 D行星，质量至少是地球的6.1倍，那么其表面的重力要比地球高不少，就算把地球的植物移植上去，这些植物也会因缺水渴死。

第五，行星要拥有磁场的保护。如果没有磁场，大气也不可能稳定存在，更要命的是宇宙高能射线（主要来自主恒星）会直接轰击行星表面，任何地面的生物都在劫难逃。

(地磁场可以使来自太阳的高能射线发生偏移，让地球免遭射线直接轰击)

第六，行星要拥有一套完美的防御机制。啥意思呢？宇宙并不是空无一物的，事实上太空存在着大量的游离物质，比如没有固定轨道的小行星和彗星等等，这些游离的星体与行星发生碰撞是宇宙中的常态，而这样的碰撞会给一颗行星上的生命带来毁灭性的打击。地球之所以是一颗美丽宜居的行星，就是因为太阳系拥有像木星这样的保护神，它利用自身强大的引力，为地球阻挡了大量小天体的袭击。

宜居行星的条件还有很多。由于篇幅所限，笔者不能把全部条件都一一列举。到这里，各位读者不妨看回本文开头的这段话：“因为GJ 357 D位于宜居带外缘，所接收到的恒星能量与火星从太阳接收到的能量相当”，这充其量只是宜居行星众多必备条件之一，但科学家就以此认为那里可能存在适合生命繁衍的环境了。人体有五脏六腑和各种复杂生理系统，难道单单只存在某个器官（比如心脏），就能造出一个活人吗？

一个宜居行星与恒星的距离要适合，恒星能量的释放要平稳，行星不能被潮汐力锁定，轨道要圆形，离心率不能过高，要有恰到好处的大气层、质量、重力和磁场，还要有像木星这样的巨型气体行星做保镖…… 

你觉得要符合这一大堆条件的行星，除了脚下的地球之外，还会有别的星球能提供生命繁衍所需要的环境吗？我们的地球究竟是随机碰撞的产物，还是经过精心设计，为人类量身定做的美丽家园呢？

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