2019年的诺贝尔物理学奖颁给了皮布尔斯、米歇尔·麦耶和奎洛兹。

其中麦耶和奎洛兹获奖是因为他们发现了第一颗围绕着主序星旋转的系外行星。

为什么第一颗系外行星是诺奖级的发现？

诺贝尔奖的官方解释，给出了两个主要原因。

第一个原因是，这个发现引导了新的行星起源理论的诞生。

第二个原因是，这个发现宣告了系外行星探索时代的到来。

在我看来，最重要的原因在于，这个发现，是我们寻找宜居星球和地外文明的研究中跨出的第一步。如果将来人类进入了星际移民阶段，那么当我们回过头来看，这个发现是具有划时代意义的。

一直以来，寻找地外生命和宜居行星就是人类太空探索的两个主要使命。

找到宜居星球也意味着，那个星球适合生命的发展，因此也可能存在生命。即使不存在生命，它也将成为潜在的人类移民的选择之一。

我们目前只在地球上发现了生命，从单一的样本中很难得到具有统计学意义的信息。也因此，我们很难预测别的哪颗行星上可能会存在生命。

那么我们是如何定义宜居行星的呢？麦耶和奎洛兹发现的第一颗系外行星是宜居行星吗？

1、宜居行星定义

传统的对宜居星球的定义，首先，它必须得是一颗岩石行星，这一点非常重要。

因为只有岩石星球才能让一部分液体（比如说水）积蓄在它的表面。地球、火星就是最好的例子。

麦耶和奎洛兹发现的第一颗系外行星叫51Pegasi b。这是一颗气态行星，所以不被认为是宜居行星。

木星：太阳系最大的气态行星

除了是一颗岩石行星外，宜居行星还必须处于主序星的宜居带上。

位于宜居带内意味着那里的行星表面环境有较大概率和地球的环境接近，可能存在液态水，人类可以直接或者经过简单改造后居住在上面。

地球是我们已知的唯一拥有生命的行星。在这颗行星上，所有的生命都是碳基生命。虽然我们可以想象“硅基生命”等其他类型的生命体，但我们没有看到任何一个真实的案例。

所以，科学家们通常会在“寻找地外生命”前面加上一个前缀，“寻找我们已知的地外生命形式”。

从这个角度讲，宜居星球的定义就是地球上的生物能够生存的极限环境范围。这个范围的上限和下限就是那些在地球极端环境中的微生物能够存活的区间。

地球上的极端环境

但处于宜居带中，行星表面的环境也可能是大相径庭的。

2、宜居带的火星

在我们太阳系中，除了地球，还有两颗行星处于宜居带中，那就是火星和金星。

火星在过去可能存在过生命，也有一部分人认为火星上现在就有存活着的火星微生物。

在几十亿年前，火星上也有着较为稠密的大气层，奔腾不息的溪流，以及波澜壮阔的海洋。

但随着几亿年前行星核心的冷却，火星的磁场消失了。没有了磁场的保护，太阳风开始肆虐侵袭火星的大气层。

大气层的进一步稀薄，直接导致火星河流海洋生态系统的消失。

火星救援剧照

一部分能在极端条件下存活的微生物或许就被埋葬在干涸的河床沙子下面，又或许它们被冰封在冰川中，又或者是在两极可能存在的液态海洋中。

但也可能，那里从古至今，什么都没诞生过。

不过不管怎么说，火星的物理环境条件并不太过恶劣，有些地方甚至要好于地球上的一些极端环境。

3、宜居带的金星

金星是太阳系中另一个理论上能够居住的星球。它是距离我们最近的行星（平均距离4150万公里），相比火星而言，金星更像是地球的孪生姊妹。

地球的半径是6371公里，金星的半径是6073公里，而火星的半径只有3397公里。金星的质量为地球的80%，而火星质量只有地球的11%。

在系外行星的观测中，像金星这样的行星无疑就是“宜居行星”。它是个岩石星球、有自己的大气层、处于宜居带中、大小和地球相似、公转周期224天。

但事实上，金星和宜居一点都搭不上边。

金星大气层96%是二氧化碳。这倒没什么，因为氧气本来就是生物的产物。

在23亿年前的“大氧化事件”之前，地球大气中也基本是没有氧气的，但海洋中已经充满了厌氧微生物。

二氧化碳并不可怕，可怕的是，金星大气中弥漫着的硫化物，这些随火山喷发而出的硫化物让金星表面时不时地下着硫酸雨，这对生命来说绝对是噩梦。

金星表面

另外，金星的大气压强是地球上的92倍（相当于地球深海900米的压力），金星云层顶端刮着每小时350千米的大风，而地球上17级以上的飓风时速也才221km/h。

虽然金星的公转周期224天和地球比较接近，但其自转速度实在是太慢了一点。它的自转周期是243天，也就是说，金星上的一天比一年还长，这也意味着，金星上不存在四季。

因为温室效应，金星表面的平均温度是464℃，而且表面温度几乎不会低于400℃。金星上的昼夜温差很小，因为大气上层的风速太快，只需要4天（地球时间）就能绕金星一周来均匀地传递热量。

那种环境中，即使是机械设备，也很难正常工作。人类的探测器在金星表面坚持的最长时间也只有110分钟。

这样疯狂的世界，称之为生命的地狱也不过分了，哪怕是那些能够在地球上最极端的环境中生存的微生物也无法在金星上存活。

4、潜在的宜居行星

那么在地外行星的搜寻过程中，我们找到的那些“超级地球”有多少是看起来“宜居”，实际上却是像金星一样的地狱世界呢？

除非太空望远镜技术进一步发展或者我们有更好的观测方法以及数据分析手段，否则的话，我们可能必须要更接近甚至登陆到它们表面才能得到答案。

但是这不会减弱科学家们对宜居行星和地外生命探索的热情，从1995年麦耶和奎罗兹发现第一颗系外行星（围绕主序星）开始，目前我们已经发现了4000多颗系外行星，类似的发现只会越来越多，越来越快。

前苏联火箭之父、现代宇航学和火箭理论的奠基人 Konstantin E. Tsiolkovsky 曾经说过这样一段话：

较为优质的一部分人类十有八九永远不会灭亡，当太阳走向灭亡的时候，他们会从一个太阳系迁移到另一个太阳系。以人类的智慧和完美，生命没有止境，它的进程永久不断。

这个观点在今天看来，似乎有点过于乐观了。但是不可否认的是，这就是人类探索太空的意义之一，甚至可能是最重要的意义。

在我们发现的4000多颗系外行星中，就有不少被认为是潜在的宜居星球。

截至2017年5月发现的潜在宜居的系外行星示意图

银河系有上千亿颗恒星，几乎每颗恒星都有自己的行星，按照这个比例，潜在的宜居行星数量是超乎想象的，那么，总有一天，我们能够找到人类的第二个家园，甚至是地外生命以及智慧文明。

人类也可能真正地走上星际移民的旅程，或许在那个时候，人们可能会回想起，这个2019年颁发的诺贝尔物理学奖。

（完）