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行星适居性天文学里对星体上生命的出现与繁衍潜力的评估指标,其可以适用于行星及行星的天然卫星

生命的必要条件是能量来源(通常是太阳能但并不全然)。但通常是当其他众多条件,如该行星的地球物理学地球化学与天体物理学的条件成熟后,方会称该行星为适合生命居住的。外星生命的存在仍是未知之数,行星适居性是以太阳系及地球的环境推测其他星体是否会适合生命居住。行星适居性较高的星体通常是那些拥有持续与复杂的多细胞生物与单细胞生命系统的星体。对行星适居性的研究和理论是天体科学的组成部分,正在成为一门新兴学科太空生物学

对地球以外的星体进行生命探索是极古老的话题,最初是属于哲学物理学的研究领域。而在20世纪后期科学界对此有两个重大突破。其一是使用先进机器对太阳系里其他行星与卫星进行观察,获得这些星体的适居性资料,并将其与地球的相关资料作比较。其二是外太阳系行星的发现,它们是在1995年首度发现的,其后进度不断加快。这个发现证明了太阳并不是惟一的拥有行星的星体,而且亦扩阔了探索适合生命居住的行星的范围,使外太阳系星体亦被纳入研究之中。

适合的恒星系统

研究行星适居性的首要步骤是由恒星着手,而非行星本身。而通常类地球的行星则是富有资源,因此会有较高机会出现生命。搜寻地外文明计划赞助的凤凰计划底下的科学家们则正是为了探索其他适合生命居住的行星而在努力。其中杜布尔与塔尔特在2002年开发了适居恒星表。他们在接近十二万颗属于依巴谷星表的恒星里筛选出一万七千颗适居恒星[1],而且其使用的筛选条件正好使人们明了影响行星适居性的天体物理学的因素 。

适合居住的地带

适合居住的地带是指围绕恒星运行,而其表面具有液态水的行星。除了能量来源外,液态被视为生命最重要的依靠物,就如地球上的生命般。如果将那些不需要水来维持生命的生物也计算在内(如依靠液氨维生),则适合居住的行星将会大幅增加 。

一个稳定的适合居住的地带具有两个特征。其一,此地带不可大幅度改变。所有星体均会随着其年龄增长而加强其亮度,而其适合居住的地带则会向外调节,但如果这种情况发生得过快,如超巨大的恒星,则围绕该恒星运行的行星较难提供使生命繁衍的环境[2]。计算行星适居性的方法从来就不简单,而且会受到众多因素的影响。为了计算行星适居性,对该受观察的行星的大气条件及地质需要作出假设,这个假设正确与否十分影响计算的准确性。其实即使是计算太阳各行星的适居性亦有着很大波动 。

其二,不可以有巨大质量的星体接近此地带,因为这会影响该类地球行星的组成。假设,如果木星运行于地球与金星间的轨道,则地球与金星均不会出现。以往的天文学家认为太阳系里的内行星为固态行星,而外行星为气态行星十分正常,然而太阳系外行星的发现改变了这个想法。无数类木星行星在其他星系里运行于被认为是适合居住的地带。然而,现在往往是类木星的外太阳系行星较易观察,因此哪种方为正常现在仍未有结论。

视频

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参考文献

  1. 什么是适居行星?,中国航天科技集团,2011-03-02
  2. 行星的适居性,豆瓣小组,2007-11-05