是否存在第二地球?
马克斯·普朗克研究所的天体生物学家正在寻找太空中的生命。有一个恒星系统对科学家来说尤其令人兴奋。
在距离地球约 40 光年处,七颗行星围绕着一颗小型恒星运行。对于天体生物学家而言,特拉普派-1 星系就像是一个实验场,用于探索或许是人类面临的最大问题:外太空是否存在生命?
“这个星系极具吸引力。”海德堡马克斯·普朗克天文研究所 (MPIA) 的博士后研究员伊娃-玛丽亚·阿勒 (Eva-Maria Ahrer) 说道。因为这七颗地球大小的行星中,有多颗位于所谓的宜居带——即理论上可能存在水、进而可能孕育生命的区域。
利用光线解析大气
在马克斯·普朗克天文研究所,研究人员正在分析这些遥远行星的大气。他们利用詹姆斯·韦布空间望远镜等观测数据,分析其中存在哪些气体,以及是否包含表明过去或现在存在生命的生物迹象。为此,研究人员利用穿过行星大气层的星光,通过亮度和颜色来确定大气中含有哪些气体。
“对于较大的行星,我们通常可以明确测得水蒸气或二氧化碳。”阿勒说。但对于像特拉普派-1 星系中那样的小型类地行星,情况就困难得多:它们的大气层稀薄,信号微弱——测量结果往往处于技术可行性的极限边缘。
其他行星上能否孕育生命?
此外,恒星本身也带来了一系列问题。特拉普派-1 是一颗红矮星——体积小、温度低,但活动剧烈。其辐射和耀斑不仅可能干扰测量数据,还可能改变甚至摧毁行星的大气层。“目前,这颗恒星是我们在数据解读过程中最大的不确定因素之一。”阿勒表示。
探究那些绕着与太阳截然不同的恒星运转的行星上是否存在生命,这是一件令人激动不已的事情。
而这种不确定性在科学上恰恰尤为引人入胜。因为特拉普派-1 星系与我们的太阳系有着根本性的差异。“探究那些绕着与太阳截然不同的恒星运转的行星上是否存在生命,这是一件令人激动不已的事情。”阿勒表示。
宜居带并非判断生命存在的唯一有效标准
但迄今为止,研究结果令人失望。“迄今为止,我们尚未在其他星系中找到任何一颗行星,能够提供令人信服的宜居证据。”马克斯·普朗克天文研究所发言人马库斯·尼尔博克 (Markus Nielbock) 表示。就连宜居带也仅是一个粗略的参考指标。“这一标准并不特别具有说服力。”尼尔博克指出。因为就连火星也位于这样一个宜居带内,但它却是一个不适合生命存在的环境。
因此,关键在于观测方法的发展速度,以及未来分析行星大气层的精度能够达到多高。“随着测量方法日益精细,在未来几十年内,寻找‘第二地球’的工作有望取得显著进展。”尼尔博克表示。