美國航空航天局的研究團隊近日宣布,通過對開普勒太空望遠鏡八年觀測數(shù)據(jù)的深度分析,他們估算出銀河系中至少存在三億顆可能適合生命存在的巖石行星。這些行星圍繞類太陽恒星運行,位于宜居帶內(nèi),表面溫度允許液態(tài)水長期存在。研究負責人、阿姆斯研究中心的天文學家史蒂夫·布賴森指出,這一數(shù)字基于最保守的統(tǒng)計模型,實際數(shù)量可能遠超此數(shù)。
開普勒望遠鏡自2009年發(fā)射以來,通過監(jiān)測恒星亮度變化的“凌日法”,在天鵝座和天琴座方向約十五萬顆恒星中發(fā)現(xiàn)了兩千余顆行星。盡管該望遠鏡于2018年因燃料耗盡退役,但其積累的數(shù)據(jù)仍持續(xù)被挖掘。研究人員結(jié)合恒星類型、宜居帶范圍等參數(shù),推算出銀河系中約7%的類太陽恒星可能擁有巖石行星,其中半數(shù)位于宜居帶。以銀河系約一千億顆恒星計算,符合條件的行星數(shù)量極為可觀。
這些潛在宜居行星中,部分距離地球相對較近。統(tǒng)計顯示,平均每二十光年范圍內(nèi)可能存在一顆符合條件的行星,三十光年內(nèi)則有四顆。這一距離在天文尺度上雖仍遙遠,但已處于現(xiàn)有探測技術(shù)的可及范圍。例如,歐洲空間局的蓋亞衛(wèi)星通過精確測量恒星距離,為模型提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。搜尋地外智能研究所強調(diào),當前估算僅為下限,實際數(shù)量可能隨研究深入進一步增加。
盡管數(shù)量龐大,但確認這些行星的真實宜居性仍面臨諸多挑戰(zhàn)。開普勒的數(shù)據(jù)主要覆蓋銀河系局部區(qū)域,外推至全銀河系存在不確定性。行星的大氣成分、輻射環(huán)境及地質(zhì)穩(wěn)定性等關(guān)鍵因素尚未明確。例如,部分“超級地球”質(zhì)量是地球的數(shù)倍,可能擁有厚密大氣層,但其表面條件是否適合生命存在仍需驗證。研究團隊特別指出,宜居帶的定義僅基于恒星輻射強度,而行星自轉(zhuǎn)周期、磁場強度等因素同樣對生命存續(xù)至關(guān)重要。
為突破觀測限制,后續(xù)研究將依托更先進的設(shè)備。2021年發(fā)射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡具備分析行星大氣光譜的能力,可探測氧氣、甲烷等生物標志物。歐洲空間局計劃于2026年升空的柏拉圖望遠鏡也將加入搜尋行列,進一步擴大類地行星的樣本庫。布賴森團隊坦言,盡管發(fā)現(xiàn)三億顆潛在宜居行星顯著提升了地外生命存在的概率,但生命起源的復(fù)雜性仍需謹慎對待。
值得關(guān)注的是,當前研究未將紅矮星系統(tǒng)納入統(tǒng)計。這類恒星雖數(shù)量眾多且可能擁有更多宜居行星,但其頻繁的輻射爆發(fā)可能剝離行星大氣,對生命構(gòu)成威脅。例如,距離地球僅4.2光年的比鄰星b雖位于宜居帶邊緣,但其圍繞的紅矮星活動劇烈,實際宜居性存疑。研究團隊強調(diào),多波段觀測與跨學科合作是未來探索的關(guān)鍵。
人類對地外生命的搜尋不僅依賴天文觀測,還需解決太空生存的技術(shù)瓶頸。國際空間站的實驗表明,長期失重會導致宇航員骨骼密度下降、肌肉萎縮,而太空輻射的危害更不容忽視。月球基地的建設(shè)被視為技術(shù)驗證的重要一步,預(yù)計2020年代后期將啟動相關(guān)項目。旋轉(zhuǎn)式太空城、核聚變推進等概念雖已提出,但距實際應(yīng)用仍需數(shù)十年甚至更長時間。
這一發(fā)現(xiàn)重新定義了人類在宇宙中的位置。過去認為地球可能是唯一宜居星球的觀點正受到挑戰(zhàn),而搜尋地外智能項目通過射電望遠鏡監(jiān)聽宇宙信號的努力仍在繼續(xù)。盡管尚未發(fā)現(xiàn)明確的地外文明跡象,但科學家普遍認為,生命或許普遍存在,而智能生命的演化可能極為罕見。正如布賴森所言:“水是生命的基礎(chǔ),但生命的誕生需要更多條件的完美結(jié)合。”









