4120颗系外行星,55颗可能宜居,“第二地球”会是哪个?

除了地球之外,太阳系中的其他天体目前还没有发现生命。虽然一些天体可能存在生命,例如,木卫二、土卫六,但这些星球与地球相差很大,即便那里有生命,也将完全不同于人类,我们无法在那种环境中生存。在太阳系中没有哪个星球类似于地球,不存在“第二地球”。如果要找类似于地球的星球,只能放眼太阳系外的行星。

就像太阳一样,其他恒星的周围也有行星绕行。目前,已被确认的系外行星数量达到了4120颗,它们分别属于3000余个恒星系统。值得一提的是,今年诺贝尔物理学奖的一半颁给了两位天文学家,以表彰他们当年发现了首颗环绕主序星运行的系外行星。

在已知的系外行星中,大部分都是热木星,即非常靠近主恒星的气态巨行星,其表面温度非常高。尽管外星生命的生存环境可能完全不同于地球,但我们更感兴趣的是那些环境类似地球的系外行星,考虑到未来有一天我们希望可以实现星际移民。

类似地球的系外行星需要满足几个条件,第一个是像地球那样是岩质行星,拥有固态表面和铁核心,它们的质量与地球接近。另一个条件是岩质行星需要与其主恒星的距离适中,运行在宜居带中,这样才可能有合适的温度来让水保持液态。这些行星就是所谓的潜在宜居行星。

迄今为止,已知的潜在宜居行星数量只有55颗,其中21颗与地球差不多大,还有34颗是比地球更大的“超级地球”。不久前,天文学家发现了两颗新的潜在宜居行星,分别是距离地球12光年的格利泽1016 d和31光年的GJ 357 d,前者的质量估计为地球的1.7倍,后者的为6.1倍。

另外,在离太阳最近的恒星——比邻星周围也发现了一颗类地行星,这就是比邻星b。这颗行星运行在三合星系统中,它略大于地球,距离地球只有4.2光年。如果未来我们能够飞出太阳系,对系外行星进行探测,比邻星b很有可能就是首选目标。

如果要论与地球的相似性,莫过于号称“地球2.0”的开普勒-452b。这是一个超级地球,其质量可达地球的5倍,半径估计为1.5倍。开普勒-452b除了比地球更大一些之外,它的各方面条件都非常接近于地球。开普勒-452b的主恒星跟太阳非常相似,无论是质量、半径、温度或者年龄都很接近,并且这颗超级地球的轨道半径也是大约1天文单位。但考虑到这颗星球远在1402光年之外,我们在短时间内几乎不可能会去造访它。

潜在宜居行星并不一定就是宜居的行星,即便运行在宜居带中的岩质行星也可能是生命的禁地。要知道,太阳系中的金星和火星都是岩质行星,它们也都运行在宜居带中或者边缘,但这两颗星球一个太热,一个太冷,都没有液态水,也没有找到生命存在的迹象。