一直都被我们忽略了！寻找系外行星，关键不仅在于水

宇宙中到底有没有地外生命？除了地球，还有什么样的行星适合孕育生命？

宜居带

多年以来，科学家们一直在思考这个问题，并且罗列了一些决定行星能否孕育生命的重要因素。在这个列表中，首要的自然是液态水，因为有了液态溶剂，才能够支持更多的化学反应，尤其是一些生物化学反应，这对于生命来说至关重要。尽管科学家也在思考其他可能的优质溶剂，但目前看来，水依然是最佳选择。

如果想要液态水，那么一颗行星就要处于0℃-100℃之间。当然，考虑到大气压的不同以及行星的昼夜、季节变化，这个范围并不完全精确，但是基本上一颗行星表面的最高温度在0℃-30℃之间是比较合适的。

为了保证这样合适的温度，行星和宿主恒星的距离就非常关键了。根据恒星本身温度的不同，在它的周围会有一个范围能够保证行星拥有合适的温度，这个范围就是我们通常所说的宜居带，西方人又称之为金发姑娘带。

可是，在寻找恒星宜居带的同时，科学家们突然意识到，还有一个因素同样至关重要。他们发现，与其在一颗恒星周围寻找宜居带，不如在宇宙中寻找宜居恒星、也就是西方人所说的金发姑娘星。这是怎么回事呢？

金发姑娘星

我们知道，在宇宙中，并不是所有的恒星都和太阳一样。有一些恒星非常巨大、温度也极高，比如O型恒星、B型恒星等，也就是所谓的蓝巨星；还有一些则体积较小、温度也很低，代表恒星就是M型恒星，亦即红矮星。

对于蓝巨星来说，它们的寿命普遍比较短，而且温度太高了，对于生命来说恐怕不太合适；红矮星温度相对较低，同时寿命足够长，给行星提供了足够多的孕育生命的时间，但它们的辐射又很强，这对于周围的行星来说是一个致命的打击。

因此，介于二者之间的恒星，就成为了科学家心中的金发姑娘星。

我们的太阳，恰好就位于二者之间。从光谱学上，太阳属于G型主序星，也就是所谓的黄矮星。它的温度不高不低，辐射不强不弱，100亿年的寿命也给地球提供了足够长的时间来孕育生命。而我们的地球显然也很争气，发展出了繁荣的生态圈。

可是，即使面对铁一样的事实，科学家们却认为：太阳这样的G型主序星，也未必就是所谓的金发姑娘星。

K型主序星

美国维拉诺瓦大学的天文学家们在进行了分析之后认为，我们应该顺着恒星赫罗图再往前走一步，寻找比太阳更宜居的恒星，那就是K型恒星，亦即所谓的橙矮星。

K型恒星介于黄矮星和红矮星之间，温度比太阳低，比红矮星高，寿命也长于太阳，而辐射强度则不像红矮星那么恐怖。因此，综合来看，K型恒星或许比太阳更加适合孕育生命。

在举办于2020年1月的美国天文学会第235次会议上，维拉诺瓦大学的天文学家和天体物理学Edward Guinan介绍说：“K型矮星正处于最佳区间，其属性介于数量较少、亮度更高而寿命更短的黄矮星（G型恒星）以及数量更庞大的红矮星（M型恒星）之间。K型恒星，尤其是温度较高的那一部分，是恒星世界中最完美的。如果你想寻找宜居行星，K型恒星的丰富数量会给你提供更多找到生命的机会。”

Guinan和他的同事、同样来自于维拉诺瓦大学的天文学家Scott Engle在过去的30年时间里，一直在利用X射线和紫外线等手段对宇宙中的恒星，其观测对象既包括太阳这样的G型恒星，也包括比太阳略大的F型恒星以及宇宙中数量最多的M型恒星。而这两个波段的观测，可以帮助他们更好地判断恒星辐射对周围行星宜居性的影响。

最近，他们将自己的观测范围扩大，把K型恒星也纳入到了观测范围内。令他们兴奋的是，这个一直被他们忽略的恒星群体，反而是宇宙中最有希望孕育生命的恒星。

K型恒星的优势

和G型恒星相比，K型恒星的宜居范围相对小一点。但是，它们的数量非常多，仅仅在太阳周围100光年范围内就有差不多1000颗。

（图片说明：不同恒星的宜居范围、辐射强度、数量以及寿命对比）

另外，K型恒星的寿命也给生命提供了更多的发展机会。别看地球39亿年前就出现单细胞生物了，但是直到5亿年前，地球上才真正有复杂生物诞生。根据目前的研究，太阳的诞生已经是46亿年前的事了。也就是说，一颗行星想要孕育生命，它的宿主恒星至少要给它提供40亿年的时间。

这还不算完。随着演化进程的推进，太阳在未来会变得越来越热。据推测，再过10亿年，太阳的温度将会比今天高得多，以至于地球温度可能会超过100℃！因此，就我们自己而言，太阳真正留给地球孕育复杂生命的时间只有不足15亿年。

相比之下，K型恒星的寿命可以达到250-800亿年，这也意味着它们演化进程更加缓慢，可以给行星数倍于地球的发展时间来孕育生命。

同时，研究人员通过观测后也发现，K型恒星比红矮星要平静得多，不会有那么多恐怖的辐射和恒星辐射。因此，从辐射到温度再到寿命，K型恒星都是孕育生命的绝佳地点。至于太阳周围的地球能够孕育生命，看起来不过是小概率事件的一次奇迹罢了……

最佳候选者

他们进一步整理数据，发现了三颗K型恒星，是孕育生命的最佳候选者，分别是开普勒 442、天仓五（鲸鱼座τ星）和天苑四（波江座ε）。这几颗恒星不仅属于K型恒星，而且本身就被认为有机会孕育生命，其中前两颗也都有行星被发现。

尤其是开普勒 442，光谱分类上属于K5，并且拥有一颗质量大约是地球2倍的岩石行星开普勒 442b。Guinan形容说：“开普勒 442系统就是一颗金发女郎恒星周围的金发女郎行星！”

当然了，生命的出现绝不如此简单，科学家们还需要考虑到许多因素，才能确定开普勒 442b是否能够孕育生命。不过，这一次的研究还是给科学家们提供了新的参考，帮助我们精准地确定宜居天体的范围。

同时，科学家们也举一反三，开始思考是否整个银河系也有属于自己的宜居带。随着我们找到的限制因素越来越多，确定一颗行星是否能够孕育生命的结论也将越来越精准。当结果精准到不能更精准时，答案也将浮出水面。