天文學家解讀系外行星新發現：雖有生命希望，然而危機重重

地球究竟是不是宇宙中孤獨的生命載體？這是天文學家們一直以來在努力解答的問題，也是人類尋找宜居星球的初衷。

在北京時間23日凌晨召開的新聞發布會上，美國宇航局（NASA）又宣布了一個新發現：科學家們通過斯皮策空間望遠鏡（紅外），在距離地球39光年的地方，首次發現了7個地球大小的行星圍繞一顆恆星運行的行星系統。更重要的是，其中3顆行星位於母恆星TRAPPIST-1的宜居帶內。而在此前發現的30多個宜居系統中，每個系統中都只有一顆宜居行星。這一發現刷新了太陽系外圍繞一顆恆星運行的宜居行星數量。

那麼這一發現，到底意味著什麼呢？《中國國家天文》特別採訪了相關領域的天文學家。

林潮（美國加州大學聖克魯茲分校 / 清華大學教授）：氧分子才是系外生命最直接的信息——

新的發現除了對太陽系的起源具有重要意義，也啟發了人們對地外生命的思考。地外生命的探索有兩扇窗口：直接通訊窗口和具有生命特徵的窗口。前者的窗口期很窄，智慧生命的歷史相對於行星的年齡來說非常短暫，所以這種類型的生命——「外星人」並不一定會被找到。但是，對於後者，我們是能夠找到其「存在概率」的。以46億年歲數的地球為例，雖然「人」的歷史相對很短，但地球產生後不久便有了生命的存在。目前，發現生命最能實現的方式便是，使用大口徑的紅外望遠鏡，比如TMT、E-ELT、JWST，在其觀測了系外行星的大氣成分後，可以得到一個生命存在的概率。

液態水並不等於生命，它只是生命存在的重要條件。水的存在是比較普遍的，甚至液態水在行星上的存在跡象也很多。而對於我們現在的認知來說，目前更需要去尋找氧分子，它是生命對周圍物質「污染」後的產物。如果所有的生命不存在，大氣中的氧分子便會立即因化學反應消失殆盡。所以，對於新發現的TRAPPIST-1中的行星們，下一步要做的是對其大氣成分進行針對性的觀測。2018年，韋伯空間望遠鏡將發射升空，或許這架望遠鏡能幫助我們理解生命是否孤獨。

苟利軍（國家天文台研究員）：雖有生命希望，然而危機重重——

在新發現的4顆行星中，竟然有3顆行星位於我們一直在努力探索的宜居帶中，也就是人們常說的「金髮姑娘區」（Goldilocks Zone）。對於這3顆宜居行星而言，生命存在並不樂觀。這主要因為它們距離中心恆星比較近，很有可能已經被潮汐鎖定——就像月球總是把自己的正面對著地球一樣——這些行星有可能總是以固定某一面對著中心恆星，這對於生命的發展是很不友好的。

但宇宙又往往給我們以驚喜，生命也時常存在於我們意想不到的環境之中。生命的活動通常會在行星的大氣中留下一些特徵，所以關於這些行星中究竟有無生命存在，還需要我們對它們的大氣展開進一步觀測分析。明年即將發射的韋伯紅外望遠鏡，憑藉著其巨大的口徑和強大的觀測能力，或許會告訴人類這些行星上有無生命的答案。

毛淑德（國家天文台 / 清華大學研究員）：探索系外生命應該拓寬視野——

現在發現岩石類系外行星，各種方法都可以探測，包括視線速度，凌星法，還有微引力透鏡方法。NASA這次在超冷褐矮星的系外行星系統的發現，至少是警醒我們，探索系外生命應該拓寬視野，在不同的恆星附近都要開展類地行星的搜尋。

劉玉娟（國家天文台副研究員）：我國在系外行星探索上最新的成就——

國家天文台趙剛團隊第一個在巨星周圍發現的反向公轉的行星。研究利用視向速度方法與日本、澳大利亞天文學家合作在晚型G巨星發現一顆雙行星系統候選體HD47366。最小質量分別為 1.75 倍木星質量和 1.86 倍木星質量，軌道周期分別為 363.3 天和 684.7 天。這兩顆巨行星的軌道周期之比接近於 1:2 平均軌道共振，是在巨星周圍發現的很少見的雙巨行星系統。趙剛團隊於2008年利用國家天文台興隆2.16米望遠鏡在中國首次發現一顆太陽系外行星和一顆環繞紅巨星的褐矮星（後者國際上僅發現三例），開啟了我國自主搜尋太陽系外行星的新方向。

另外，南京大學周濟林團隊在南極大視場巡天望遠鏡陣列利用凌星方法進行系外行星搜尋，經過20多天的聯繫觀測，發現了58顆系外行星候選體。這也是國內首次利用自己的望遠鏡大批量發現系外行星候選體，將為人類研究行星的形成和演化提供更多樣本。

（撰文 / 張超、何治宏 責編 / 紫曉）

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