太空探索：什么是“可居住”的星球？

我们生活在历史上寻找地球以外生命的最伟大时刻。我们有机器人在火星上戳戳和嗅探。我们在工作中有一个太空探测器，将密切关注欧罗巴，以检查冰雪覆盖的海洋世界的生命可能性。最重要的是，我们不再需要怀疑我们的太阳系是否是独一无二的：我们知道其他恒星周围有成千上万的行星，而且很明显，我们银河系内的行星总数必须达到数十亿，即使不是数万亿。

但随着所有这些快速进步，已经出现了急剧的智力增长的痛苦。人们想要知道有多少遥远的行星真正能够支持生命，这是很自然的 - 要知道我们自己的生活世界是普通的还是罕见的（或独特的）。不幸的是，对答案的渴望远远超出了科学提供它们的能力。因此，根据最新的投机研究，我们最终得出了鞭子的结论：红矮星是寻找可居住行星的好地方或者它们可能是致命的。没有月球，地球就无法维持生命或者月球根本不是必需的。

如今，天体生物学研究听起来像是来自健康研究领域的乒乓球头条新闻：有一天咖啡会给你带来癌症，第二天它会挽救你的生命。我们很难理解我们对外星生命可能性的真正了解。一个典型的例子：一个可居住的星球是否需要活跃的地球地质，包括板块构造？几个月前，长周到的文章在广达杂志所做的板块构造是陆地生活至关重要的情况下。两天前，宾夕法尼亚州立大学发布新闻稿：“板块构造不需要维持生命。”

这不是故事的错; 这是我们不知道哪个是正确的，或者更确切地说哪个更正确。毫无疑问，地球的地质系统，移动板块和地壳岩石的不断循环，对我们这个星球的环境产生了巨大的影响。板块构造将碳返回空气和富含矿物质的水进入海洋，影响全球环境。显然，所有这些都很重要，但它对生命至关重要吗？正如宾夕法尼亚州新研究所表明的那样，我们只是不知道。

关于生物学是否能够占据红矮星周围的行星的争论也是如此。小而昏暗的红色星星是我们银河系中最常见的一种。他们似乎优先拥有小型的地球大小的行星。它们也存在很长时间，大约是我们太阳那样更热，更挥霍的恒星的一千倍。如果红矮星行星可以支持生命，那么可居住的世界就在我们的银河系中。离太阳最近的恒星Proxima Centauri有一颗地球大小的行星（Proxima b），它的表面温度可以合理地支撑液态水。另一个附近的红矮星特拉普派1号有七个已知的地球大小世界。

另一方面，红矮星存在一些主要问题。它们倾向于发射强大的X射线耀斑，可能会剥离行星的大气层。它们是如此暗淡，以至于任何可居住的行星都必须处于一个非常近的轨道以保持足够温暖，并且在如此近的距离内，行星可能会变得潮汐锁定，这意味着一个半球将在恒定的星光下烘烤，而另一个半球将会萎缩在永恒的夜晚。一些研究还表明，这种行星会形成过多的水，在全球深海中被淹没。

我们想象的与我们对Proxima的了解b：图示显示了附近地球大小行星的可能景观。插图显示了Proxima b对它的恒星的引力拖曳 - 这是我们对这个诱人世界的唯一具体数据。

那是哪个呢？红矮星是否为宇宙中的生命提供了丰富的空间，还是它们是炸死淹没任何潜在生物的死区？搜索新闻，你会发现更多的来回索赔。搜索科学文献，你会发现同样的事情。我必须再次拿出手拍：我们。只是。别。知道。

幸运的是，红矮星行星非常容易研究，因为它们往往在附近，因为它们看起来比它们的母星相对较大。新的Transiting Exoplanet Survey Satellite（TESS）将扩大对当地红矮星周围行星的搜索。詹姆斯韦伯太空望远镜 - 如果它起飞 - 将能够对这些行星进行更详细的研究。很快我们就会知道更多。

当你接受最新的头条新闻时，要记住这一点至关重要。我们还在学习。没有羞耻！进步的步伐令人震惊。六十年前，似乎有理由认为金星上有热气腾腾的丛林。三十年前，我们不知道除了太阳之外的一颗恒星周围的一颗行星。Proxima b发现不到两年前。

我们应该为我们走了多远感到自豪，同时保持谦虚我们还有多远。要注意关于哪些世界可以支持生命的大量主张，但同样对哪些世界无法做出的主张持怀疑态度。科学家们几乎没有开始消除地球上为何以及如何开始生命的奥秘。经过半个世纪的太空探索，我们仍然不能说是否有潜伏在火星上某处的微生物，我们只采取了第一步的步骤来检查欧罗巴或土卫二上的生命。

我睁大眼睛看着对完全未知的自信主张的故事，比如我提到过没有月球就没有地球上的生命存在的想法。在一个具有巨大可能性的宇宙中，这种论证似乎不是通过科学而不是通过强调我们独特性的情感欲望来激发的。果然，上周发布的一项新研究表明，一些没有月球的系外行星可能完全幸福且稳定。推测它很有趣，但收集真实数据会更令人满意（如果你可以提供帮助 - 通过研究或支持使其成为可能的资金 - 那就更好了）。

结果将很快从TESS涌入。新的太空望远镜，地球上新的巨型天文台和下一代仪器将很快以前所未有的方式发现和分析行星。不久，他们将仔细审查Proxima b，Trappist-1行星以及其他数十个有趣的世界。他们会发现什么会启发我们，无论我们多么放松我们的想象力，我们几乎肯定会让我们感到惊讶。