這些星球才更有可能找到外星人？

行星上一無所獲

許多科幻作品常常會提到，在某一顆遙遠的衛星上住著外星人。例如，《星球大戰》里鬱鬱蔥蔥的森林衛星恩多，《阿凡達》里美得令人窒息的衛星潘多拉，而恩多和潘多拉都還圍繞著一顆類似木星那樣的氣態巨行星。不過在現實中，我們連一顆太陽系以外的衛星（系外衛星）都沒有找到。

不過在過去的20多年裡，天文學家花了很大的精力來尋找類似於地球的系外行星。這是因為我們生活在行星上，所有大家估計外星人更有可能生活在類似地球的行星上。2009年，美國宇航局還發射了開普勒太空望遠鏡，專門用來尋找類地行星，目前它找到的並被證實的系外行星已經超過了1000顆。那麼，開普勒太空望遠鏡是如何搜尋系外行星的？

事實上，開普勒太空望遠鏡通常不能直接看見這些系外行星。不過，當一顆行星在觀測者面前經過其環繞的恆星時，會遮擋住光線。這樣，探測到的恆星亮度會周期性地變暗。這種現象叫做「凌星」。開普勒太空望遠鏡主要探測凌星現象，以此來找到系外行星。

對類似於地球的系外行星的搜尋仍在繼續。不過，如果想找到外星生命或適宜居住的星球，尋找系外衛星反而更有希望。為什麼會這樣？

以量取勝的系外衛星

主要的一個原因是系外衛星數量多。例如，我們的太陽系只有8顆主行星，而適宜居住的僅有一顆，但是太陽系已發現的衛星總數就有168顆。所以在太陽系之外，衛星的數量肯定多於行星的數量，因此，合理的推論是適宜居住的衛星數量也會更多。

另外，要尋找外星生命應該去宜居帶中尋找（宜居帶是行星系統中一個溫度適合形成穩定液態水的範圍，而液態水常常被看成生命的必需物）。不過，開普勒太空望遠鏡所發現的處在宜居帶上的系外行星大部分都不是類似地球那樣的岩石行星，而是類似於木星那樣的氣態巨行星。氣態巨行星通常被認為不適合生命居住，不過圍繞它們的岩石衛星卻很有可能變為一個適宜生命生存的地方。

難尋的系外衛星

看起來，我們應該努力去尋找系外衛星。不過找到系外衛星卻是一件很難的事情，主要的原因是它們大都太小了。衛星必須足夠大，凌星時才能對恆星亮度起到足夠大的附加影響。我們的太陽系中最大個兒的衛星是木衛三和土衛六，它們的半徑大約是地球的40%左右。如果這種尺度是宇宙中最常見的，那麼它們剛好超出了開普勒太空望遠鏡的探測範圍。

不過，即使系外衛星足夠大，發現它也是一件很難的事情。行星凌星時，恆星亮度會周期性地變暗，不過如果有一顆衛星圍繞著行星，那麼這顆衛星可能有時會位於行星的背後，有時會位於行星的前方，有時會位於行星的一側，對恆星亮度產生的額外影響會很無常。這種無規律的影響，使得天文學家很難直接判斷這是由衛星引起的，還是其他因素引起的。

尋找系外衛星

不管多麼難，也無法阻止天文學家尋找系外衛星的熱情。天文學家想到的首要辦法，就是找到一種檢測演算法，來從凌星現象中細微的影響里分析出是否存在系外衛星。

來自美國哈佛-史密森天體物理學中心的戴維·基平以及他的同事正刻苦地研究，如果行星擁有一顆衛星，衛星對行星的凌星會產生哪些具體的影響，例如衛星對凌星所發生的時間以及持續的時長的影響，以及衛星的引力對行星運動的影響等等。然後，他們再從開普勒太空望遠鏡所獲取的數據里尋找線索。

現在，基平等人利用了美國宇航局的「昴宿星團」超級計算機，對57個行星系統進行了分析，他們希望在2015年年底前能完成300個行星系統的分析。他們所研發的技術已足夠靈敏，當完成這次分析時，他們應該能夠發現足夠多的系外衛星。

而來自加拿大麥克馬斯特大學的勒內·海勒的研究表明，一顆有木星好幾倍大小的行星，可以擁有一顆火星那麼大的衛星，而開普勒太空望遠鏡有能力發現這麼大的衛星。海勒所領導的研究小組已經開發出一種技術，通過比較同一顆行星多次凌星引起的恆星亮度的變化，來尋找出任何可能存在衛星的跡象。他們正申請經費，準備去利用開普勒太空望遠鏡獲取的數據來尋找系外衛星。

2015年6月，美國德克薩斯大學的華金·諾約拉卻另闢蹊徑，開始去監聽系外衛星所發出的聲音。這聽起來有點不可思議，但是木星中具有電離層的衛星穿過木星的磁場時會產生無線電波，所以諾約拉希望系外衛星也能如此。系外衛星的無線電波抵達地球時會十分弱，所以諾約拉決定試著監聽波江座ε星b（一顆離地球有10光年左右的行星）是否會擁有產生無線電波的衛星。他還決定去監聽附近其他兩顆恆星，僅僅是碰碰運氣，雖然在那裡還沒有發現系外行星。

不管怎樣，天文學家大都認為只需再過幾年，就可以找到一顆系外衛星。

遠離宜居帶的系外衛星

但這只是艱苦任務的開始。最重要的是，我們得知道系外衛星是否適合生命生存。它們擁有液態水嗎？它們的大氣中會有氧氣嗎？

但是如何知道系外行星的大氣成分，這是一個棘手的問題。知道遙遠的行星的大氣成分，最好的辦法則是觀察它所反射的星光的光譜，因為大氣中特定化學元素會吸收特定的譜線。但是，一顆系外行星如果足夠溫暖，表面有穩定液態水的話，它必然很靠近恆星，這意味著它所反射的星光通常淹沒在恆星本來的星光之中。

但上述情況並不適用於所有的衛星。一些圍繞氣態巨行星的系外衛星即使離恆星比較遠，處在傳統定義的宜居帶之外，也可能仍具有適宜生命存在的條件。這是因為所圍繞的氣態巨行星會給衛星帶來額外的熱量，例如，反射光以及熱輻射等。

另外，衛星還會從潮汐加熱的作用中獲得更多的熱量。在擁有多個衛星的系統中，不斷變化的引力會不停地拉伸和擠壓衛星，造成摩擦並在衛星內部產生巨大的熱量。而這種效應足以使得衛星即使離恆星很遠，表面也可以存在穩定的液態水。

例如，如果一個冰封的衛星離它所圍繞的行星足夠近，強烈的潮汐力可能會融化冰，但由此產生的水和泥漿會更容易變形，它們產生的熱量更少，衛星就不會繼續變得更熱並燒乾所有的水。另外，一部分水反而會結成冰。這樣，在一個被潮汐加熱的衛星表面上就可以穩定存在大量的液態水。

大一些的被潮汐加熱的衛星，如果離恆星足夠遠的話，它們發出的紅外線可能會變得可測。這樣，天文學家可以不需要任何複雜的檢測演算法，只需紅外天文望遠鏡就可很容易找到它們。而且，紅外天文望遠鏡還有機會從接收到的紅外線中直接分析出衛星的大氣成分，例如可以分析出大氣是否含有二氧化碳或甲烷。

但即使如此，現在所有的紅外天文望遠鏡都還不足夠強大。例如，美國宇航局在2003年發射的斯皮策太空望遠鏡是當前太空中最大的紅外望遠鏡，但只能看到離地球幾百光年內的溫度超過700°C的系外衛星。不過，美國宇航局準備在2018年發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，它將能看到離地球更遠的、溫度在27°C左右的系外衛星。

這一切意味著，我們可能會很快地找到適宜居住的衛星。不過，不要過分期待能發現外星生命，所有關於系外衛星是否適宜生命生存的觀點都還只是猜測，直到我們真的發現系外衛星。但如果太陽的行星系統在宇宙中是很普遍的天體系統的話，那麼要想找到外星生命，我們就應該把重點放在系外衛星上。而現在，「衛星獵人」正在行動。

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