爱华网地球并不是一个孤单的星球，人类对外星生命的寻找已经持续了无数年，在宇宙中，有许多可能存在生命的星球，这些宜居星球就是人类所探寻的目的地。也许有一天，我们的脚步能拓展到那些宜居星球上。爱华网网的小编给大家介绍一下宜居星球的特点。
人类发现了宜居星球，搜寻到水的迹象
两年前，我们发现了第一个地球大小的行星——开普勒186f。它舒适地公转在恒星的“宜居带”里。它的太阳是开普勒186，昏暗而遥远，比我们所希望的冷了一些，不过还是有生命的潜力。但不管怎样，开普勒186f已不再是“最佳宜居候选世界”中的一员了。
还有你们：开普勒-62f，格利泽- 667c，开普勒-452b。是，每一个都那么迷人，但是每一个又总有那么些不尽人意的地方：要么你们的太阳太昏暗，再过几十年也看不清楚；要么和地球比你们的个头实在太大，我们都不确定你们是不是真的是岩质行星。所以，都给我靠边站！新选手已经上场了，它叫比邻星b（Proxima b）。它的质量下限只比地球高30%，很可能是个真正的岩质行星；它的轨道就在恒星的宜居带里。
更棒的是它的太阳——比邻星（Proxima），离我们最近的恒星，没有之一。4.3光年的距离是开普勒 186f的1/130，全世界的天文学家都对比邻星b垂涎三尺。用不了十年我们就能给它拍照，搜索生命的迹象。欧洲极大望远镜（E-ELT），这头正在建设的39米大的巨兽，到2024年就能从智利仰望星空了。这架望远镜将能直接看到比邻星b的真容，不用再像别的行星那样靠间接方式去推断它的存在。这就给了天文学家们诱人的机会去探查比邻星b的大气层和地表。我们可以直接搜寻水甚至地表生命的迹象了。
关于宜居星球，我们只知道它的大小不知道重量
此次探测到它的方法，叫做“径向速度”法：我们看不到行星本身，但是行星的引力会对它的恒星有微弱的影响，从而改变太阳的运动。然而，我们只能看到恒星一个方向上的运动，看不到另一个。
这就像是我们想看热气球影子的位置来判断它的运动。我们很有可能低估了气球移动的距离，因为它上下移动不会改变影子位置。我们可能觉得气球水平移动了这么一点路程不费什么力，但其实它费了很多力去爬升了很大距离。比邻星b，或者任何依靠径向速度法找到的行星，都有这个问题：它很可能其实很重，但大部分引力是在把恒星往“上”拉，而没被我们发现。
现在我们还不知道比邻星b的轨道是什么样的。如果它的位置正好对上了，那么它的重量确实就是1.3个地球。如果它的位置不对，那么完全有可能超过地球的70倍，变成木星那样的气态巨行星。假如轨道是纯随机的，那么“中间”的可能性大约是2.6个地球。
不过，纯猜的话，它是岩质行星的概率确实比较大。有一个经验规则是，直径不超过1.5倍地球的行星通常是岩石而不是气体。如果岩石成分和地球差不多，那么这个规则对应的质量就是4.5个地球，比2.6大。但是这依然还是猜测，只是给了一个乐观的理由而不是真正的依据。
关于宜居星球，我们只知道轨道位置不知大气层情况
比邻星b位于“宜居带”里，这意味着它接受的光和热，与地球相差不太多。它距离比邻星很近，但比邻星本身又是一颗很弱小的红矮星。综合起来，比邻星b接收到的光和热，是地球的三分之二：一个相当不错的数字。
问题是，决定一颗行星表面温度的，不光有它的位置，还有它的大气组成。而我们对比邻星b的大气层一无所知。
换句话说，“宜居带”是个糟糕的名词，位于这里的行星并不自动变得“宜居”。
2014年，人们发现了一颗距离我们仅16光年的行星Gliese-832c （当时也引发了媒体的热炒）。它的位置正好在宜居带的内侧。然而，这颗行星有一个致命的问题：它的质量是地球的5倍。有如此质量，它完全能吸引一个十分稠密的大气层。就算它的大气组成和地球一样，其中的温室气体也足以造成强烈的温室效应，足以让所有的水蒸干，变成类似于金星的面貌（应该没有人会认为金星是宜居的，人类发射到金星大气层里的探测器都没几个活下来）。
关于宜居星球，我们只观测到一个信号不知它是否真实存在
记性好的人可能会觉得这一切关于比邻星的新闻似曾相识。你们没错：2012年，在半人马座α星B的周围就曾经“发现”过一个地球大小的行星。（半人马座α是一个三星体系，分别称为A、B、C，而C就是此次的主角比邻星。）然而，后续的数据分析表明这是一个信号假象，因此这一发现被撤回了。
这种乌龙算不上常见，但很正常。毕竟和恒星比起来行星很小，能带来的扰动也很小；而扰动又不止它一种，耀斑黑子等等都能带来。而比邻星是一颗红矮星，红矮星正是以巨大耀斑而出名的——有些超级耀斑爆发甚至能在几分钟内令亮度加倍。（这也让比邻星b遭受了数百倍于地球的X射线轰击，倘若它没有磁场保护，那它的大气就会很快被剥光；但此刻我们暂时不讨论这个问题。）
比邻星b的数据看起来是不错的，有乐观的理由；但是这毕竟是红矮星，还是需要其他的独立观测才能最终把假信号排除。不过等到欧洲极大望远镜建成的时候，我们将能直接看到它，也就能没有丝毫疑义地确定它的存在与否了。
事实上，那时候我们大概就能解决以上全部三个问题，毕竟比邻星离我们太近了，它会是第一个被我们真正理解的地外行星。让我们在此乐观一点，暂时认定这几点都不是问题吧——那么接下来的问题就是，要怎样的它才能真的适合生存。
关于宜居星球，我们尚且未知的事物太多了
地球的诞生经历了大约1亿年和无数的碰撞，等到终于成型的时候，太阳已经进入了稳定期，也就是所谓“主序”：由内向外的热压和由外向内的引力达到了平衡。但是，比邻星b的形成很可能就比地球快多了，也许只用了几百万年；相比之下它的太阳却用了几亿年的时间才进入主序。在这几亿年的时间里，比邻星比今天亮很多；随着它逐渐安定下来，它的宜居带也逐渐向内收缩，最终才覆盖了比邻星b的公转轨道。换句话说，比邻星b曾经在非宜居带毫无生机的炽热轨道上度过了大约一两亿年的时光！
把一个岩质行星放在这样的轨道上烘烤，本来能像地球一样孕育生命的星球也可能会变得像金星一样干枯荒凉。比邻星b是不是也经历过这样的遭遇呢？
肖恩·雷蒙德（Sean Raymond）的团队进行的一项研究模拟了这个过程：在进入宜居带之前，比邻星b可能被蒸走了1“地球水”（也就是地球表面所有水的总量）。不过它的地幔里可能也像地球一样还有备用的水源。地球的地表之下就有大约0.3-10个“地球水”的储备。假如我们的整个海洋突然被挪进了太空，从火山中喷发出来的气体还能补回一些失去的水分。
不过我们不知道这个星球上最初有多少水，因为我们不知道整个星系是如何形成的。比邻星在最初的时候可以比地球更干燥，可以比地球更湿润，也可以差不多。它的地表可能最初有两份的水量，最后只剩下一份；也可能最初有100份，最后剩下99份；也可能最初就只有半份，最后一片干涸。我们无从得知。
也许这就是我们一直在等的那颗行星，或者也可能不是。但无论如何，我们很快就能知道了——就在我们这一代人的时间里。
