未來，即使發現了類似地球一樣的太陽系外行星，我們恐怕也無緣從近處一睹“芳容”，因為它們實在離地球太遙遠了。但難道我們對它們的瞭解只好就此止步了嗎？
得益於觀測技術日新月異的進步，未來10年，太陽系外的行星將會應接不暇地湧進我們的視野。它們中多數可能是類似木星的氣態巨行星，因為此類行星質量巨大，最容易被觀測到，但也會有類似地球的、主要由岩石構成的行星，而且質量可能是地球的好幾倍。我們不妨把後一類行星稱為“超級地球”，這類行星目前已經發現30多個。它們是宇宙中外星生命家園的理想候選者。
但是這些超級地球都遠在許多光年之外，我們找到它們已屬不易，更遑論詳細瞭解了（人類通過觀測最多隻能得到質量、大小和軌道半徑等信息）。要派個飛行器飛到它們的表面走一遭，也不夠現實。那怎麼辦？難道我們就到此止步了嗎？不！科學家說，根據觀測得來的有限幾個數據，利用理論模型，再結合已知的地球及太陽系其他行星的相關知識，我們或許就能推測出這些遙遠行星從地心到地表的許多細節。
從裡到外猜個透
讓我們先來看它們的組成成分。由於在宇宙中，太陽是最“大眾化”的恆星之一，可以想見，大多數“太陽系”也會跟我們的太陽系一樣，擁有類似的成分，所以大多數超級地球的物質構成也應該跟地球相似——主要由硅、氧、碳、鎂、鐵和少量其他元素構成。
超級地球視它們在各自“太陽系”中所處的位置，可以分成兩類。如果離母恆星足夠遠，那它在形成時就會橫掃周圍的原始冰粒，這樣，這種行星上水的含量就會遠遠超過太陽系中像地球這樣的行星（有越來越多的證據表明，地球上的水主要來自地球形成後從太空掉落的小行星），表面大概就不會有陸地露出來。相反，如果形成時距離母恆星較近，那麼那裡就太熱，行星形成時軌道附近不會有冰粒存在，這些行星像地球一樣，含水將比較少，星球表面會有陸地存在，。
我們所談論的超級地球都是巖態行星，這類行星最初應該是一團熾熱的熔岩，所有物質都處於熔融狀態，並隨著不斷向太空輻射熱量而開始冷卻。在冷卻過程中，處於液態的鐵因為密度較大而沉入中心。於是這顆行星就形成了像地球一樣的結構：中心擁有一個鐵核，還有一個以硅酸鹽為主的地幔。
行星越大，核心所受到的壓強也越大。我們知道，對於一般的物質，壓強越大，熔點越高。對於質量為幾倍地球的超級地球來說，其核心的壓強是如此之大，根據理論計算，那兒的鐵甚至可以在1萬度的高溫下仍然保持固態。而核心1萬度的高溫，對於超級地球大概只有在極早期才達到過，只要稍稍冷卻，中心的液態鐵就足以凝固。
地球也有一個凝固的、半徑不大的鐵核，我們稱之為內核，但在內核之外，還有一個液態鐵的外核。外核中的液態鐵處於對流之中，從而形成了地磁場。而地磁場是地球生命的天然保護傘，替我們阻擋了殺傷力極強的太陽風和宇宙射線。
對於超級地球，由於其內部巨大的壓強，類似地球的液態鐵外核就不會有了，因此也就不會有全球的磁場。目前，我們還不能完全確定，磁場是否是生命存在的必要條件，如果是，那超級地球的陸地上就不會有高級生命存在，要有也只能在深水裡，因為水也可以阻擋強烈的輻射。
超級地球雖然沒有液態鐵外核，但依然有與地球類似的、處於熔融狀態的地幔。在地球上，地幔物質處於不斷的對流中，將內部的熱量攜帶到外層。這些熱量一部分是地球形成之初留下的，另一部分是地幔中放射性元素衰變釋放出來的。對於超級地球，這兩種熱量的源泉都應該存在，而且，因為它們擁有的放射性元素的絕對數量要超過地球，所以地幔物質的對流應該比地球地幔強。
地幔的最外層是固態的岩石圈——地殼。關於超級地球的地殼特點，我們在下節中談。對於那些含水不特別豐富的超級地球，從裡到外也就到此為止了，可是對於那些含水豐富的超級地球，在地殼之外或許還會形成一個厚厚的水層——一個覆蓋全球的海洋。在海洋深處，還會發生一些離奇的事情。
我們知道，水有好些“非常”的狀態：在高壓下，即使超過100攝氏度，水也可以保持液態；冰在高壓下，即使溫度遠高於0攝氏度，也可以保持固態。如果在超級地球上水層很厚，比如說達到幾百千米深，那麼海底的水可能都以冰的形式存在。因此，此類超級地球在地殼之外，或許還裹著一層冰殼，冰殼之外，才是水層。而且我們知道，地球上的海水是因河流長年把陸上的礦物質帶到海里才變鹹的，而那裡的岩石圈一開始就裹在冰殼裡，與水層隔絕，所以那裡的海水應該全部是淡水。
對“外星人”迷們是個好消息
我們前面提到，由於超級地球中所含的放射性元素絕對量比地球多，所以那兒處於熔融狀態的地幔物質對流要比地球強。在地球上，地幔物質的對流是推動地殼板塊漂移的主要動力，所以不難想象，超級地球上板塊移動速度要比地球快。
這會造成什麼後果呢？讓我們先來溫習一下地球板塊的構造理論：板塊形成於大洋的中脊；在那裡，由於板塊下面地幔物質的對流，板塊向兩邊上漂去；在裂縫處，新的地殼形成；新生的地殼一開始很薄，在移動和冷卻的過程中不斷變厚，直至與另一板塊相撞，最終的結局，要麼被另一板塊抬起來，要麼沉入另一板塊底下，重新熔化成地幔物質。
由此可見，新生的板塊移動越慢，越有充分的時間冷卻，那麼它的厚度就越大。超級地球的板塊移動快，這意味著它的地殼板塊將比地球地殼薄。板塊越薄，就越容易變形，於是我們可以得出這麼一個結論：在超級地球上，火山和地震或許會比地球上更加活躍。
那這樣一來，這種地方豈不更不適宜生命的生存了？且慢下這個結論。的確，在地球上火山或者地震對於局部地區的生物生存是不利的，但從全局來看，對生命未必是件壞事。
還是以地球為例，讓我們把這層意思解釋一下。在地球上，地質活動尤其是火山，會持續不斷地把二氧化碳和其他氣體噴入大氣。我們知道，二氧化碳是一種溫室氣體，能給地球保溫，不讓它凍成一個冰球。但二氧化碳濃度要是隻升不降，那地球上的氣溫就會太熱，也一樣不適宜生命生存。所幸二氧化碳易溶於水，溶解在水裡的二氧化碳與鈣離子結合，就會生成不溶於水的碳酸鈣，最終在海底形成沉積物。當海洋地殼俯衝回地幔時，把這些沉積物也帶入了地下。這些碳在適當的時候又通過火山活動噴發出來，回到大氣中。這就是所謂的“碳循環”。碳循環使得大氣中的二氧化碳含量基本上保持穩定。而大氣中二氧化碳含量的穩定，也就意味著氣溫的穩定。這種循環幫助地球在長達數十億年的時間裡，把地表溫度維持在液態水可以存在的溫度範圍內。此外，地質活動還會讓其他對生命非常重要的礦物和氣體循環，比如說硫化氫氣體——在地球上光合作用出現以前，為生命提供能量的可能就是這種氣體。
在超級地球上，比起地球來，其地殼活動更加頻繁，這意味著那裡碳循環更快，氣溫也更穩定，因此從某種意義上來說，更適宜生命生存。此外，這些行星具有更大的質量，也就意味著有更大的引力，這有助於保持住大氣和水。
質量大的好處還可以從我們的近鄰火星身上得到反面的啟發。火星因為質量太小，結果一方面因引力太弱，大氣不斷逃逸；另一方面，因內部所含放射性元素不夠多，釋放出的熱量太少，從而導致火星表面的地質活動基本處於停滯狀態，排不出足夠的氣體來補充越來越稀薄的大氣，由此陷入一個惡性循環；其實只要它的質量大一些，就可以擺脫這個命運的。
你瞧，利用現有的知識，不出地球，科學家就能推演出遙遠行星如許多的細節。我們還想借此說明，雖然我們提倡“想象力比知識更重要”，但這個“想象”絕不是天馬行空、脫離基本常識的胡思亂想，而必須是建立在事實和已有知識基礎之上的、合理的想象。在這方面，科學家關於超級地球的想象，為我們提供了絕好的範例。
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