系外行星需要大气
科学家们首先要探测的是一颗系外行星上是否有大气层,如果有,它是由什么构成的。行星学会的行星地质学家艾米莉·拉克达瓦拉告诉《天文在线》杂志:“你需要做的主要事情是获得关于大气组成的更好的信息。”。
行星的大气层需要足够厚才能传递热量并能够隔热。举个例子,如果地球没有大气层,地球表面的温度会低至零下20摄氏度,夸尔斯说道。
与邻近的金星相比,地球的大气层使它适合我们居住。尽管这两颗行星有许多相似之处,但金星无法维持生命,因为它的大气——主要由二氧化碳、氮和硫酸构成——这也使它成为太阳系中最热的行星。
但拉克达瓦拉说,对于距离地球很远的系外行星来说,我们很难掌握其大气层的构成。“没有太多的行星能让我们获得足够的信号。”她说,“改进现有的工具将是进一步探索宇宙生命‘良好的第一步’。”
系外行星需要水
当一颗行星处于它的寄主星的宜居区时,这意味着它离恒星的热量足够远,离宇宙的极端寒冷足够近,因此液态水可以在它的表面存在。这种既不太热也不太冷的微妙平衡给这个特殊地区带来了另一个绰号:“宜居带”。
注意地球的位置处于太阳系的“宜居带” 图源:universetoday
在地球上,水作为一种溶剂,意味着它可以溶解其他物质,使其能够运输化学物质、矿物质和其他构成生物的分子。
地球是目前唯一被证实有液态水流经的天体。
然而,拉克达瓦拉指出,虽然水可能是最好的溶剂,但它并不是唯一的溶剂。科学家长期以来一直怀疑,土星最大的卫星土卫六上可能存在生命,尽管它的液体中充满了甲烷和乙烷而不是水,但这种液体仍然可以支持某种形式的甲烷生物存在。
系外行星需要能量源
人们对那些位于适居带内的系外行星给予了大量的关注,但当它恰好在主恒星的宜居带之外时,它本身具有的一切并不会消失。如果有不同的能量来源,它仍然可以维持生命。这些能量可以来自行星的寄主星,也可以来自化学或地热资源。
这对木卫二也是如此。木卫二是木星的79颗卫星之一,它虽然不在太阳的可居住区内,但木星强烈磁场产生的辐射为卫星提供了足够的能量,一些人认为它可以使结冰的天体上面维持生命。
木卫二(和金星)与“宜居带”的概念背道而驰。“有些人反对这个说法,因为他们想去木卫二,说那里有生命。”夸尔斯说。
系外行星需要合适的恒星
我们的太阳系的宜居性在一定程度上取决于太阳的性情。我们的主恒星是一颗相对平静、可预测的恒星。其他行星系统并不总是这样,它们可能围绕着一颗不稳定、高度混沌的恒星运行。