昨天，歐洲南方天文臺（European Southern Observatory）釋出了一則爆炸性的訊息：一顆地球大小的行星圍繞著距離我們太陽系最近的恆星半人馬座近鄰（Proxima Centauri）執行。另外一個好處是，它位於恆星的宜居區，那裡的溫度正好適合液態水的存在。這意味著這顆名為Proxima b的行星可能適合居住，並可能維持生命。

這不是一個容易的過程

然而，“潛在可居住”並不意味著“可居住”，也絕對不意味著“有人居住”，很可能這個世界是一個類似火星的貧瘠荒地，或者是一個類似金星的有毒星球。但是在Proxima b上的生活還不是完全不可能。

假設那裡有生命-我們怎麼能找到它呢？這不是一個容易的過程，我們可能需要一段時間才能得到任何可靠的答案。

為什麼在系外行星上尋找生命如此困難？

嗯，看到一個系外行星是很困難的。首先，這些世界非常遙遠。就連我們可能找到的最近的系外行星Proxima b也在4.2光年之外。大約25萬億英里。因此，僅僅用傳統的望遠鏡就不可能找到其中一個地方。我們需要超級強大的望遠鏡，大到足以窺視深空。

還有光的問題。系外行星相對較暗，因為它們本身不發光。它們只反射來自它們環繞的恆星的光。那些星星也把事情搞砸了。它們的光完全沖走了附近所有繞軌道執行的系外行星。這使得天文學家很難區分恆星的光和附近行星反射的光。

尋找恆星旁邊的系外行星是什麼感覺。

這就是為什麼天文學家很少直接看到系外行星；他們通常透過狡猾、間接的方法發現這些世界。一種方法是尋找凌日系外行星——在其軌道上的某個點直接穿過地球與其母星之間的行星。當一顆行星凌日時，它擋住了恆星的一小部分光線，導致恆星稍微變暗。尋找週期性變暗的恆星是尋找系外行星的一種方法。

天文學家很少直接看到系外行星

同樣地，天文學家也必須創造性地尋找這些星球上的生命。”哥倫比亞大學的天文學家大衛·基平在接受《邊緣》雜誌採訪時說：“當然，就這一發現而言，總的來說，我們看不到已經發現的行星的直接照片或影象。”因此，我們不可能僅僅透過拍照就能看到大陸、植物、生命以及生命的直接證據。”

那麼在系外行星上尋找生命的最佳方式是什麼呢？

天文學家最想知道的是系外行星的大氣層裡有什麼。具體來說，他們正在尋找大氣中的氣體，這些氣體可能指向下麵的生命跡象——所謂的生物特徵。”這些是生命產生的化學物質，如氧氣、甲烷和其他有機分子，你可以在地球的大氣層中看到它們。

找到一個像地球一樣的大氣層將是生命的一大跡象(美國宇航局）

例如，我們大氣中的氧氣含量是地球錶面有多少生命的一個重要指標。”例如，氧氣不會在大氣中停留氧氣生鏽。所以如果我們明天關掉地球上所有的生命-如果所有的生命都滅絕了-所有的氧氣都會很快消失。它需要一個持續的供應源，而生命就是這樣做的。”

如果我們看到像氧這樣的分子，那是否意味著那裡有生命？

嗯，不完全是。有時化學物質會留在大氣中，即使它們不應該在大氣中停留很長時間——這種現象被稱為化學不平衡。換句話說，一定有什麼東西在產生這些化學物質，但那個“東西”不一定是活的有機體。例如，據基平說，在火星上發現了化學不平衡現象，在那裡檢測到了甲烷。但這並不意味著火星一定有生命。甲烷可能是由某些地質作用或其他我們還不知道的東西產生的。

真正有說服力的是看到一個看起來很像我們自己的系外行星大氣層

對於天文學家來說，真正有說服力的是看到一個與我們非常相似的系外行星大氣層。”如果我們看到的生命跡象看起來像我們在地球上，這更像是一個扣籃，因為我們知道它，我們熟悉它，”基平說如果我們看到化學失衡，這是一個好跡象，但這可能不是一個扣籃。總是很難排除還有什麼我們不明白的。”

好吧，很好。但是如果我們不能拍到系外行星的照片，我們怎麼找到這些分子呢？

我們最好的辦法是研究一顆在恆星前面執行的系外行星。每當一顆行星過境時，少量的星光會穿過地球大氣層，而大氣層中的不同分子會改變正在透過的光的波長。因此，研究過濾後的星光可以告訴我們很多關於系外行星周圍的資訊。”我們實際上可以計算出光是如何透過大氣層過濾的指紋，它告訴我們哪些分子在大氣層中，”基平說。

酷！我們能用Proxima b做嗎？

視情況而定。天文學家還不知道Proxima b是否會過境。他們實際上是用另一種叫做徑向速度法的技術發現了這顆行星。這涉及到研究這顆行星的主恆星半人馬座近鄰的微小運動。當Proxima b繞著半人馬座的Proxima執行時，行星的引力實際上會拉住恆星，使其輕微擺動。天文學家透過研究這些擺動來證實了Proxima b的存在。

半人馬座近地天體（歐空局/哈勃）

Proxima b有可能在半人馬座前過境，但我們不能確定。基平和他在哥倫比亞大學的團隊一直在尋找半人馬座近地天體前的系外行星，也許很快就能找到答案。

但即使這顆行星過境，也有一個問題…

哦，夥計，現在怎麼辦？

半人馬座近鄰是一顆變化無常的恆星。它是一種紅矮星，被稱為耀斑星。這意味著每隔一段時間，半人馬座近鄰就會耀斑並增加亮度。這種耀斑將使我們很難找出Proxima b在哪裡，即使它確實過境。

那是不是意味著我們的Proxima b不走運了？

不！燃燒的問題可能不是無法剋服的。基平說，天文學家們可以嘗試觀察到紅外線中的一個過渡近鄰b——一種可見光譜之外的光波一般來說，恆星在紅外光下看起來比在可見光下更無聊，因為在可見光下它們非常活躍我們的希望是，也許我們用紅外望遠鏡觀察，恆星可能會安靜下來，足以讓我們進行我們需要的非常精確的測量。”

如果Proxima b不能透過，遊戲還沒結束

即使Proxima b不過境，也不是遊戲結束。天文學家將試圖透過阻擋半人馬座近鄰的光線來直接成像這顆行星，以便找到近鄰b。問題是我們現在的大多數望遠鏡可能還不能做到這一點。更強大的地面和太空望遠鏡正在研製中，他們也許能夠成功。但這些計劃在幾年內不會啟動和執行。

假設一切順利，我們在Proxima b上發現了生命的強烈訊號。然後呢？

基平說得最好：“我們得去那兒！”

但是關於這個。。。還記得那25萬億英里的數字嗎？是的，任何使用現代推進技術的航天器都需要數萬年才能到達半人馬座附近。因此，讓探測器探測這個星球可能不是我們有生之年會發生的事情。但這並不意味著這是一項不值得的努力。”你在為人類的下一代服務，”基平說希望我們的文明在一萬年後仍然存在，所以會有人在那裡聽到另一端的資料。”

當然，在短得多的時間內造訪半人馬座近鄰也是一種努力。例如，Starshot專案希望用一個巨大的鐳射器將一顆奈米衛星推進到這個系統中。從理論上講，探測器將在20年內到達那裡。但在實現這一目標之前，還需要解決一系列問題，例如，將一個可以在4.2光年的太空中傳輸照片的電力和通訊系統小型化。

是的，但是在Proxima b上發現外星生命不是很酷嗎？

哦，這將是一個巨大的新聞-特別是因為Proxima b是一顆系外行星。這意味著我們發現的任何外星生命都可能是從那裡開始的。”例如，如果我們在火星和木衛二上發現了生命，那當然是一個奇妙的發現，但要讓科學界相信這是生命的一個完全獨立的開始將是非常困難的它可能只是從地球上撞下來，在火星上開始的東西。反之亦然。所以我們可能和我們發現的火星人或歐羅巴人有關。”

“這可能會在某種程度上結束生命在宇宙中的迴圈。”

但要將地球生命與我們在Proxima b上發現的任何生命聯絡起來幾乎是不可能的。”這意味著至少有兩個例子表明生命是完全獨立開始的如果它發生在兩個地方，它可能發生在任何地方。這就有點像是封閉了生命在宇宙中的迴圈。”

那樣的話，我想查一下Proxima b。

我會給它適度到重大的炒作。首先，我們需要有一些急需的觀點：其他研究人員需要檢視原始資料，確保行星確實存在。”基平說：“談論生命、推測這些星球上的海灘和其他東西是很有意思的，但值得退一步。”過去曾有一些地球大小的行星被公佈，但後來當其他研究小組檢視這些資料時，這些行星就消失了，無法獨立發現。”

另外，這個地方還有很多我們不知道的地方。Proxima b離它的恆星遠比我們離太陽近，所以它受到的太陽輻射要多得多。研究人員只認為這東西是岩石根據它的大小。但我們真的不確定，也不知道行星的確切半徑和密度。

這可能仍然是迄今為止最重要的系外行星發現

但是，儘管缺乏知識和在那裡尋找生命的所有問題，它仍然可能是迄今為止最重要的系外行星發現。它是迄今為止發現的距離最近的系外行星，而且可能適合居住。真是太幸運了。它證實了可能有很多行星也有液態水和生命。而且由於這顆可能宜居的行星離我們如此之近，它將成為天文學家非常熱門的目標。我們將在未來許多年研究這個星球。