太阳系外，类地行星说：我们并不孤独
一颗极冷的恒星（红矮星）——TRAPPIST-1周围，有7颗地球大小的行星环绕着。这几颗行星中，任何一颗都可能含有液态水。那些离主星较远的行星上（尤其是行星背面）更可能有大量的水冰存在。该恒星系统由美国宇航局“斯必泽”太空望远镜、TRAPPIST望远镜（地基凌星行星及原行星小望远镜）与其它地基天文台联合观测发现，并以TRAPPIST望远镜的名字命名。
文章插图
该任务中，美国宇航局喷气推进实验室（美国加州帕萨迪纳市）为科学任务理事会（华盛顿）管理“斯必泽”空间望远镜的运行，技术运作由斯必泽科学中心（帕萨迪纳市加州理工学院）指挥，航天器以洛克希德·马丁空间系统公司（科罗拉多州利特尔顿）的设计为基础运营，观测数据储存在加州理工学院红外科学数据库及美国河外数据库中。加州理工学院负责宇航局喷气推进实验室的行政管理工作。
文章插图
上图为TRAPPIST-1系统的艺术构想图。该恒星系统由美国宇航局“斯必泽”太空望远镜、TRAPPIST望远镜（地基凌星行星及原行星小望远镜）与其它地基天文台联合观测发现，并以TRAPPIST望远镜的名字命名。图源：宇航局/加州理工学院喷气推进实验室。
美国宇航局教员与飞行控制员罗伯特·佛罗斯特回答道：
文章插图
上图为TRAPPIST-1系统中7颗类地行星与太阳系四颗类地行星物理参数的对比。图源：宇航局/加州理工学院喷气推进实验室。
我们面对着这样一个根本的问题：“人类是孤独的吗？”这个问题的答案将撼动我们对宇宙及身处之地的基本认识。我们许多的身份认知是建立在“我们是特别的存在”的基础上的。我们将自己视为这颗“唯一”有生命的星球上仅有的智慧物种，因此将自身置于宇宙中心，拔高了人类这个物种的身份地位。“我们是孤独的吗？”，这个问题的答案将撼动宗教、哲学及生物学的基础，而找到类似地球的系外行星将动摇天文学与地质学的根基。
想象你是原始部落的一员，生活在几千年前的平原上。你生活在“襁褓”中，对宇宙的理解只能凭你与部落其他成员的观察总结。有一天，你突然想独自一人穿越平原，去看看外面还有什么。穿过平原，你看到了一只鸟，那是你从未见过的生物，你的世界观立马被这种会飞的生命形式撼动了。你径直走着，直到抵达海岸。这时，一条鱼儿跃出水面，这又是你从未见过的生物，你的世界观再一次被这种能在水中遨游的生命形式撼动了。
文章插图
上图为在TRAPPIST-1f行星上观察天空的艺术构想图。图源：NASA
我们用原始的方式去理解事物，在地球这颗行星中用受限的观察去定义生命，我们对生命的全部理解都依赖于对在地球上形成的生命的观察。从这些观察中，我们得出生命是含碳的以及生命离不开水的结论。凭此，我们外推：若能找到一处有水和复合碳基分子存在的地方，生命形式或许也在。不过这种观点很可能有些“目光短浅”了，因为不需要水和碳的生命形式是被允许存在的。只不过化学告诉我们生命更可能是基于碳而非其它元素建立起来的。碳是一种轻且有丰富含量的元素。它一个能容纳八个电子的壳层中充填着四个价电子，因此一个碳原子能够形成四个共价键（相比之下，氮原子能形成三个，而氧原子只能形成两个）。碳原子还能形成双键，形成强的（没有强到无法改变分子结构）、复杂的、含支链的分子。这意味着碳是一种轻而丰富的元素，能够组成非常复杂且多变的分子。而为了生存，生命形式总是复杂且易于变化的。水也被视作生命存在的近似先决条件。它就像是一种“万溶剂”，能溶解许多物质，这也让它在运送进出活细胞的物质方面有极高的价值。
上图为碳元素与各元素的键合关系，体现了碳的灵活多样性。图源：W
文章插图
ikipedia.
于是，我们寻找有着复杂碳基分子、水以及使水维持液态所需温度的星球。这份公告发布以前，我们并没有发现地外生命并且少有找到能维持生命存在的其它星球。但现在，宇航局宣布发现了一个包含七颗类地行星的类太阳系系统，而每颗行星表面都可能有水存在，七颗行星中有三颗位于宜居带内（类似地球在太阳系中占据的区域，此区域内有适宜生命存在的自然条件）。这意味着在这个恒星系统中，我们发现了多个生命可能存在的地方。
推荐阅读
- 引力 太阳系边缘真的存在第九大行星，而且它是一颗胡柚般大的黑洞吗
- 太阳 宇宙中所有星球都悬在空中，是什么力量在起作用这里告诉你答案
- 盾牌座 看了这几个星球，才知道地球的渺小：最大的相当于2亿亿个太阳
- 地球 如果太阳燃烧完了，人类该如何生存？《方舟生存进化》为你解答
- 盾牌座 比大犬座更大的恒星光在表面飞行需要9小时能容纳45亿个太阳
- 闪电 太阳系的其他行星上也有闪电吗？
- 国际空间站 SpaceX 将向国际空间站运送两块太阳能电池板
- 核聚变反应 将足够的水浇在太阳上，到底会发生什么，结果让人意想不到！
- 科学家们 太阳能照亮地球，为啥无法照亮周围的宇宙？
- 宇航员 SpaceX 将为国际空间站运送两块太阳能电池板