2019年的諾貝爾物理學獎頒給了皮布爾斯、米歇爾·麥耶和奎洛茲。
其中麥耶和奎洛茲獲獎是因為他們發現了第一顆圍繞著主序星旋轉的系外行星。
為什麼第一顆系外行星是諾獎級的發現？
諾貝爾獎的官方解釋，給出了兩個主要原因。
第一個原因是，這個發現引導了新的行星起源理論的誕生。
第二個原因是，這個發現宣告了系外行星探索時代的到來。
在我看來，最重要的原因在於，這個發現，是我們尋找宜居星球和地外文明的研究中跨出的第一步。如果將來人類進入了星際移民階段，那麼當我們回過頭來看，這個發現是具有劃時代意義的。
一直以來，尋找地外生命和宜居行星就是人類太空探索的兩個主要使命。
找到宜居星球也意味著，那個星球適合生命的發展，因此也可能存在生命。即使不存在生命，它也將成為潛在的人類移民的選擇之一。
我們目前只在地球上發現了生命，從單一的樣本中很難得到具有統計學意義的信息。也因此，我們很難預測別的哪顆行星上可能會存在生命。
那麼我們是如何定義宜居行星的呢？麥耶和奎洛茲發現的第一顆系外行星是宜居行星嗎？
1、宜居行星定義
傳統的對宜居星球的定義，首先，它必須得是一顆岩石行星，這一點非常重要。
因為只有岩石星球才能讓一部分液體（比如說水）積蓄在它的表面。地球、火星就是最好的例子。
麥耶和奎洛茲發現的第一顆系外行星叫51Pegasi b。這是一顆氣態行星，所以不被認為是宜居行星。
木星：太陽系最大的氣態行星
除了是一顆岩石行星外，宜居行星還必須處於主序星的宜居帶上。
位於宜居帶內意味著那裡的行星表面環境有較大概率和地球的環境接近，可能存在液態水，人類可以直接或者經過簡單改造後居住在上面。
地球是我們已知的唯一擁有生命的行星。在這顆行星上，所有的生命都是
碳基生命。雖然我們可以想象“硅基生命”等其他類型的生命體，但我們沒有看到任何一個真實的案例。所以，科學家們通常會在“尋找地外生命”前面加上一個前綴，“尋找我們已知的地外生命形式”。
從這個角度講，宜居星球的定義就是地球上的生物能夠生存的極限環境範圍。這個範圍的上限和下限就是那些在地球極端環境中的微生物能夠存活的區間。
地球上的極端環境
但處於宜居帶中，行星表面的環境也可能是大相徑庭的。
2、宜居帶的火星
在我們太陽系中，除了地球，還有兩顆行星處於宜居帶中，那就是火星和金星。
火星在過去可能存在過生命，也有一部分人認為火星上現在就有存活著的火星微生物。
在幾十億年前，火星上也有著較為稠密的大氣層，奔騰不息的溪流，以及波瀾壯闊的海洋。
但隨著幾億年前地核的冷卻，火星的磁場消失了。沒有了磁場的保護，太陽風開始肆虐侵襲火星的大氣層。
大氣層的進一步稀薄，直接導致火星河流海洋生態系統的消失。
火星救援劇照
一部分能在極端條件下存活的微生物或許就被埋葬在乾涸的河床沙子下面，又或許它們被冰封在冰川中，又或者是在兩極可能存在的液態海洋中。
但也可能，那裡從古至今，什麼都沒誕生過。
不過不管怎麼說，火星的物理環境條件並不太過惡劣，有些地方甚至要好於地球上的一些極端環境。
3、宜居帶的金星
金星是太陽系中另一個理論上能夠居住的星球。它是距離我們最近的行星（平均距離4150萬公里），相比火星而言，金星更像是地球的孿生姊妹。
地球的半徑是6371公里，金星的半徑是6073公里，而火星的半徑只有3397公里。金星的質量為地球的80%，而火星質量只有地球的11%。
在系外行星的觀測中，像金星這樣的行星無疑就是“宜居行星”。它是個岩石星球、有自己的大氣層、處於宜居帶中、大小和地球相似、公轉週期224天。
但事實上，金星和宜居一點都搭不上邊。
金星大氣層96%是二氧化碳。這倒沒什麼，因為氧氣本來就是生物的產物。
在23億年前的“大氧化事件”之前，地球大氣中也基本是沒有氧氣的，但海洋中已經充滿了厭氧微生物。
二氧化碳並不可怕，可怕的是，金星大氣中瀰漫著的硫化物，這些隨火山噴發而出的硫化物讓金星表面時不時地下著硫酸雨，這對生命來說絕對是噩夢。
金星表面
另外，金星的大氣壓強是地球上的92倍（相當於地球深海900米的壓力），金星雲層頂端颳著每小時350千米的大風，而地球上17級以上的颶風時速也才221km/h。
雖然金星的公轉週期224天和地球比較接近，但其自轉速度實在是太慢了一點。它的自轉週期是243天，也就是說，金星上的一天比一年還長，這也意味著，金星上不存在四季。
因為溫室效應，金星表面的平均溫度是464℃，而且表面溫度幾乎不會低於400℃。金星上的晝夜溫差很小，因為大氣上層的風速太快，只需要4天（地球時間）就能繞金星一週來均勻地傳遞熱量。
那種環境中，即使是機械設備，也很難正常工作。人類的探測器在金星表面堅持的最長時間也只有110分鐘。
這樣瘋狂的世界，稱之為生命的地獄也不過分了，哪怕是那些能夠在地球上最極端的環境中生存的微生物也無法在金星上存活。
4、潛在的宜居行星
那麼在地外行星的搜尋過程中，我們找到的那些“超級地球”有多少是看起來“宜居”，實際上卻是像金星一樣的地獄世界呢？
除非太空望遠鏡技術進一步發展或者我們有更好的觀測方法以及數據分析手段，否則的話，我們可能必須要更接近甚至登陸到它們表面才能得到答案。
但是這不會減弱科學家們對宜居行星和地外生命探索的熱情，從1995年麥耶和奎羅茲發現第一顆系外行星（圍繞主序星）開始，目前我們已經發現了4000多顆系外行星，類似的發現只會越來越多，越來越快。
前蘇聯火箭之父、現代宇航學和火箭理論的奠基人 Konstantin E. Tsiolkovsky 曾經說過這樣一段話：
較為優質的一部分人類十有八九永遠不會滅亡，當太陽走向滅亡的時候，他們會從一個太陽系遷移到另一個太陽系。以人類的智慧和完美，生命沒有止境，它的進程永久不斷。
這個觀點在今天看來，似乎有點過於樂觀了。但是不可否認的是，這就是人類探索太空的意義之一，甚至可能是最重要的意義。
在我們發現的4000多顆系外行星中，就有不少被認為是潛在的宜居星球。
截至2017年5月發現的潛在宜居的系外行星示意圖
銀河系有上千億顆恆星，幾乎每顆恆星都有自己的行星，按照這個比例，潛在的宜居行星數量是超乎想象的，那麼，總有一天，我們能夠找到人類的第二個家園，甚至是地外生命以及智慧文明。
人類也可能真正地走上星際移民的旅程，或許在那個時候，人們可能會回想起，這個2019年的諾貝爾物理學獎。
（完）
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