美国航空航天局的研究团队近日宣布,通过对开普勒太空望远镜八年观测数据的深度分析,他们估算出银河系中至少存在三亿颗可能适合生命存在的岩石行星。这些行星围绕类太阳恒星运行,位于宜居带内,表面温度允许液态水长期存在。研究负责人、阿姆斯研究中心的天文学家史蒂夫·布赖森指出,这一数字基于最保守的统计模型,实际数量可能远超此数。
开普勒望远镜自2009年发射以来,通过监测恒星亮度变化的“凌日法”,在天鹅座和天琴座方向约十五万颗恒星中发现了两千余颗行星。尽管该望远镜于2018年因燃料耗尽退役,但其积累的数据仍持续被挖掘。研究人员结合恒星类型、宜居带范围等参数,推算出银河系中约7%的类太阳恒星可能拥有岩石行星,其中半数位于宜居带。以银河系约一千亿颗恒星计算,符合条件的行星数量极为可观。
这些潜在宜居行星中,部分距离地球相对较近。统计显示,平均每二十光年范围内可能存在一颗符合条件的行星,三十光年内则有四颗。这一距离在天文尺度上虽仍遥远,但已处于现有探测技术的可及范围。例如,欧洲空间局的盖亚卫星通过精确测量恒星距离,为模型提供了关键数据支持。搜寻地外智能研究所强调,当前估算仅为下限,实际数量可能随研究深入进一步增加。
尽管数量庞大,但确认这些行星的真实宜居性仍面临诸多挑战。开普勒的数据主要覆盖银河系局部区域,外推至全银河系存在不确定性。行星的大气成分、辐射环境及地质稳定性等关键因素尚未明确。例如,部分“超级地球”质量是地球的数倍,可能拥有厚密大气层,但其表面条件是否适合生命存在仍需验证。研究团队特别指出,宜居带的定义仅基于恒星辐射强度,而行星自转周期、磁场强度等因素同样对生命存续至关重要。
为突破观测限制,后续研究将依托更先进的设备。2021年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜具备分析行星大气光谱的能力,可探测氧气、甲烷等生物标志物。欧洲空间局计划于2026年升空的柏拉图望远镜也将加入搜寻行列,进一步扩大类地行星的样本库。布赖森团队坦言,尽管发现三亿颗潜在宜居行星显著提升了地外生命存在的概率,但生命起源的复杂性仍需谨慎对待。
值得关注的是,当前研究未将红矮星系统纳入统计。这类恒星虽数量众多且可能拥有更多宜居行星,但其频繁的辐射爆发可能剥离行星大气,对生命构成威胁。例如,距离地球仅4.2光年的比邻星b虽位于宜居带边缘,但其围绕的红矮星活动剧烈,实际宜居性存疑。研究团队强调,多波段观测与跨学科合作是未来探索的关键。
人类对地外生命的搜寻不仅依赖天文观测,还需解决太空生存的技术瓶颈。国际空间站的实验表明,长期失重会导致宇航员骨骼密度下降、肌肉萎缩,而太空辐射的危害更不容忽视。月球基地的建设被视为技术验证的重要一步,预计2020年代后期将启动相关项目。旋转式太空城、核聚变推进等概念虽已提出,但距实际应用仍需数十年甚至更长时间。
这一发现重新定义了人类在宇宙中的位置。过去认为地球可能是唯一宜居星球的观点正受到挑战,而搜寻地外智能项目通过射电望远镜监听宇宙信号的努力仍在继续。尽管尚未发现明确的地外文明迹象,但科学家普遍认为,生命或许普遍存在,而智能生命的演化可能极为罕见。正如布赖森所言:“水是生命的基础,但生命的诞生需要更多条件的完美结合。”









