1992年1月，射電天文學(xué)家Aleksander Wolszczan和Dale Frail宣布，他們?cè)?strong>脈沖星PSR 1257 12的周圍發(fā)現(xiàn)了兩顆環(huán)繞運(yùn)行的行星。這是人類首次在太陽(yáng)系之外發(fā)現(xiàn)行星。
三年多后，到了1995年10月，天文學(xué)家Michel Mayor和Didier Queloz首次發(fā)現(xiàn)了一顆圍繞著銀河系中一顆類日恒星運(yùn)行的系外行星51 Pegasi b。兩位天文學(xué)家也因此獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
自此之后的近30年里，我們已經(jīng)在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)了數(shù)千顆系外行星。在系外行星的搜索中，尋找來(lái)自其他世界的生命跡象自然是其中的重頭戲。對(duì)此，天文學(xué)家主要關(guān)注的是那些和地球大小、質(zhì)量、溫度和大氣成分相似的行星，也就是所謂的類地行星。這是個(gè)非常合理的起點(diǎn)，畢竟地球是我們目前唯一知道的存在生命的星球。
然而，在近日發(fā)表的一項(xiàng)新研究中，來(lái)自劍橋大學(xué)的天文學(xué)家認(rèn)為，其實(shí)還有更多充滿希望的可能，而我們不應(yīng)該忽視它們。研究發(fā)現(xiàn)了一類新的宜居行星，它們被稱為“氫?！?/strong>（Hycean）行星，顧名思義，也就是那些具有富氫的大氣，且被海洋覆蓋的行星。
這類行星看起來(lái)和我們的自己這顆星球非常不同，但研究認(rèn)為，它們有條件支持生命的存在，更重要是的，這類行星的數(shù)量和可觀測(cè)性均高于類地行星。這將大大加速我們對(duì)太陽(yáng)系之外的生命的搜索。一些樂(lè)觀的研究人員認(rèn)為，這一結(jié)果或許表明，在不久的將來(lái)找到太陽(yáng)系外生命的生物信號(hào)成了一種切實(shí)的可能。
在已知的數(shù)千顆系外行星中，絕大多數(shù)行星的大小在地球和海王星之間，它們通常被稱為超級(jí)地球或者超小海王星，主要是大氣富含氫的巖質(zhì)行星或者冰質(zhì)巨行星，或者介于兩者之間的行星。
大多數(shù)超小海王星的大小超過(guò)了地球的1.6倍，它們比海王星更小，但還是太大了，無(wú)法像地球這樣擁有巖質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。早期對(duì)這類行星的研究認(rèn)為，它們富含氫的大氣之下的壓力和溫度過(guò)高，無(wú)法支持生命的存在。
但Nikku Madhusudhan博士領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)最近對(duì)超小海王星K2-18b的研究發(fā)現(xiàn)，在某些條件下，這些行星仍然有機(jī)會(huì)支持生命的存在。
這一發(fā)現(xiàn)讓團(tuán)隊(duì)對(duì)相關(guān)行星和恒星性質(zhì)進(jìn)行了更全面的詳細(xì)調(diào)查，從而希望尋找一些可能的行星條件，以及哪些已知的系外行星可能滿足這些條件，還有它們的生物信號(hào)是否有機(jī)會(huì)被觀測(cè)到。
正是這項(xiàng)調(diào)查讓研究人員注意到了氫海行星。它們通常比地球更大，也更炎熱，可能是地球大小的2.6倍，其大氣溫度或許高達(dá)近200攝氏度，具體則取決于它們的宿主星。
盡管和地球看似不同，但氫海行星仍然具有容納大型海洋的特征，在富含氫的大氣之下，存在著行星尺度的巨大海洋。這類海洋或許可以支持某些微生物生命的生存，它們或許類似于地球上一些最極端的水生環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的微生物生命。
這類行星還包括了潮汐鎖定的暗氫海行星，它們可能只有在永久的背陰面具有宜居條件，以及只能接收到來(lái)自恒星的少量輻射的冷氫海行星。
與類地行星相比，氫海行星可能存在于恒星周圍更廣的空間范圍里。也就是說(shuō)，即使是位于類地行星所需的宜居帶的范圍之外，仍然有機(jī)會(huì)找到支持生命存在的行星。這也改寫了我們通常對(duì)“宜居帶”的認(rèn)識(shí)。
總的來(lái)說(shuō)，天文學(xué)家相信，氫海行星可能相當(dāng)普遍，這意味著在銀河系其他地方尋找生命的最有希望的地方，或許就一直隱藏在視線中。
當(dāng)天文學(xué)家試圖確定很多光年之外的行星的狀況時(shí)，他們通常會(huì)尋找分子特征，從而推斷該行星的大氣和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)影響著行星的表面狀況、海洋的存在和生命的潛力。
天文學(xué)家也會(huì)尋找某些特定的生物信號(hào)，它們暗示著生命存在的可能性。最常見(jiàn)的生物信號(hào)包括氧氣、臭氧、甲烷和一氧化二氮，它們也都存在于地球上。
還有一些其他生物標(biāo)記物，比如氯甲烷和二甲基硫化物，它們?cè)诘厍蛏系暮枯^低，但在氧氣或臭氧沒(méi)那么豐富的富氫大氣的行星上，這些化合物或許能成為潛在的生命指標(biāo)。
Madhusudhan表示，氫海行星為人類在其他地方尋找生命開(kāi)辟了一條全新的途徑，它們或許提供了更好的機(jī)會(huì)來(lái)發(fā)現(xiàn)一些微量的生物信號(hào)。他們發(fā)現(xiàn)，氫海行星的大氣中可能存在一些微量的生物標(biāo)記物，在不久的將來(lái)，這些標(biāo)記物或許很容易通過(guò)光譜觀測(cè)被發(fā)現(xiàn)。
氫海行星更大的尺寸、更高的溫度和富含氫的大氣，也使得它們的大氣特征比類地行星更容易探測(cè)。
類似氫海行星這樣大小的行星在已知的系外行星中占了大多數(shù)，但對(duì)它們的研究還沒(méi)有像超級(jí)地球那般詳細(xì)。
當(dāng)然，僅僅依靠大小還不足以確認(rèn)一顆行星的具體情況，還需要從質(zhì)量、溫度和大氣性質(zhì)等其他方面進(jìn)行更詳細(xì)研究。
目前，研究團(tuán)隊(duì)確定了一個(gè)相當(dāng)大的潛在的氫海行星樣本，這些樣本可以成為下一代望遠(yuǎn)鏡詳細(xì)研究的主要候選對(duì)象，比如一拖再拖的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）。這些行星都圍繞著距離我們35-150光年的紅矮星運(yùn)行，以天文標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，它們非?！敖绷?/strong>。
科學(xué)家認(rèn)為，在搜索外星生命時(shí)，我們需要保持一種開(kāi)放的態(tài)度，因?yàn)樽匀豢偸且猿跸胂蟮姆绞浇o我們帶來(lái)驚喜。
#創(chuàng)作團(tuán)隊(duì)：
編譯：M?ka
#參考來(lái)源：
https://www.cam.ac.uk/research/news/new-class-of-habitable-exoplanets-are-a-big-step-forward-in-the-search-for-life
https://www.sciencenews.org/article/planet-habitable-new-type-hycean-search-extraterrestrial-life-aliens
#圖片來(lái)源：
封面來(lái)源：Amanda Smith/University of Cambridge
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