尋找外星生命的關(guān)鍵之一，就是找到天文學(xué)家稱之為地球2.0的東西——一顆看起來像地球雙胞胎的系外行星。我們希望這個(gè)世界能擁有我們能生存的條件。

但芝加哥大學(xué)的博士后研究生Stephanie Olson表示，為什么不先考慮是什么因素使得地球適宜居住，然后找到更合適的星球呢？不是另一個(gè)地球，而是一個(gè)比地球更適宜居住的星球？

Olson上周在美國華盛頓貝爾維尤舉行的AbSciCon 19天體生物學(xué)會(huì)議上解釋了地球可居住的部分原因，是海洋中的洋流；不是地表水流，而是那些讓水從深海上升的水流。

她表示，這種洋流是非常重要的，因?yàn)榈厍虻纳^大部分集中在海洋較淺的部分，那里有充足的光合作用。

但在這個(gè)水域生長，會(huì)導(dǎo)致它們營養(yǎng)枯竭，因?yàn)橛袡C(jī)體們會(huì)將水域中的營養(yǎng)物質(zhì)吸收殆盡。更糟的是，隨著這些生物的死亡，部分會(huì)攜帶著這些營養(yǎng)物質(zhì)回歸到深海，而不是在它們腐爛的時(shí)候?qū)I養(yǎng)物質(zhì)釋放到地表生態(tài)系統(tǒng)。

因此，如果沒有上涌的洋流，深海將變得越來越富營養(yǎng)，而地表水則會(huì)越來越枯竭。

“如果你看一副地球海洋光合作用的地圖，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它絕大多數(shù)集中在正在發(fā)生上升流的地區(qū)，”O(jiān)lson說道。

她表示，這意味著一個(gè)健康的生物圈需要一種機(jī)制，能將深水帶回到水面。

在地球上，這是由地面風(fēng)造成的，尤其是大片陸地吹到海上的風(fēng)。這些風(fēng)會(huì)把地表水從陸地吹走，從而可以將水從深處吸上來替代陸地的水。Olson表示，這就是為什么地球海洋中許多生產(chǎn)力最高的地區(qū)都位于大陸邊緣。

為了了解哪種行星最容易產(chǎn)生這種效應(yīng)，她模擬了一些參數(shù)的影響，從質(zhì)量、半徑、和太陽的距離到季節(jié)的強(qiáng)度。

但只有其中兩個(gè)是真正重要的——大氣密度和一天有多長。在這兩種條件下，地球都不是名列前茅的。

更密集的大氣會(huì)產(chǎn)生更強(qiáng)的風(fēng)，可以從深處產(chǎn)生更快速的養(yǎng)分循環(huán)，那些白天比地球更長的行星似乎更稍長于制造這樣的風(fēng)。

這意味著，擁有更多的大陸面積、更密集的大氣和更長的白天可能是我們所知道的更適合生存的星球。

她還指出，系外行星的研究正在接近這樣一個(gè)階段：或許我們可以從數(shù)以千計(jì)的系外行星中發(fā)現(xiàn)比地球更好的行星。

類似的，大氣密度也可以通過其顏色來確定。她說，在地球上，“我們有藍(lán)色的大氣，因?yàn)樗⑸涔饩€，而這只發(fā)生在稠密的大氣中。”

Olson所說的星球們也不是唯一可能適合人類居住的星球。

美國加利福尼亞大學(xué)河濱分校的研究生Michelle Hill指出，迄今為止，在其它太陽系中搜尋可居住世界的研究主要集中在行星上，外星太陽系也可能有可居住的系外行星：即環(huán)繞著一顆巨大的行星運(yùn)轉(zhuǎn)的類地行星。那些巨大的行星本身并不適合居住，但它們與太陽之間的正確距離，會(huì)讓它們的衛(wèi)星、即我們要尋找的類地行星本身不熱也不冷，溫度適宜。

到目前為止，只發(fā)現(xiàn)了一個(gè)這樣的外行星，而且還沒有得到充分的證實(shí)。

Hill表示，系外行星獵人在所謂的宜居帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)了數(shù)量驚人的巨型行星，這些行星圍繞這它們的“太陽”旋轉(zhuǎn)，遠(yuǎn)近適中。目前也沒有明顯的理由認(rèn)為這些行星沒有大衛(wèi)星。

“這或許能擴(kuò)大對(duì)可能存在生命的世界的追尋，”她說。

事實(shí)上，她說，這些衛(wèi)星可能比圍繞類似恒星運(yùn)行的行星更適合居住，因?yàn)樗鼈冇懈嗟臐撛谀茉磥頌樯锶μ峁┤剂稀?/p>

Hill說，與其是簡單地依靠太陽的能量，它們也會(huì)被它們所環(huán)繞的巨星系反射的光線所溫暖。它們也可以在內(nèi)部被圍繞著初等星體旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的潮汐能加熱。

Hill說：“它們的能量更多樣化。正因?yàn)槿绱?，這些衛(wèi)星的可居住區(qū)域（與太陽之間的距離適中，不過熱也不會(huì)凍結(jié)），可能比它們的主行星的可居住區(qū)域更寬?！?/p>

Hill和Olson的發(fā)現(xiàn)都是天體生物學(xué)成熟的例子，這一領(lǐng)域在不久前就被貶為是“沒有主題的科學(xué)”（因?yàn)閺膩頉]有人發(fā)現(xiàn)過外星生命形式），而現(xiàn)在，天體物理學(xué)已經(jīng)成為了一個(gè)日益成熟的研究領(lǐng)域。

美國宇航局創(chuàng)新高級(jí)概念項(xiàng)目的高級(jí)科學(xué)顧問Ronald Turner表示，部分原因在于外行星是真實(shí)的，而且非常普遍。

但是，新的天體生物學(xué)以O(shè)lson尋找理想大陸的分類、白晝長度和大氣壓力的愿望為代表，也受到了創(chuàng)造更好望遠(yuǎn)鏡的能力的爆炸式增長的啟發(fā)。Turner表示：“過去十年的技術(shù)發(fā)展正在推動(dòng)這個(gè)新時(shí)代的到來?！?/p>

蝌蚪五線譜編譯自cosmosmagazine，譯者 李彤馨