真的還有另一個地球嗎？

　　這是阿波羅航天員拍攝的地球從月球的地平線上升起的照片。太空中那蔚藍色的星球是如此與眾不同，如此生機勃勃，如此彌足珍貴

　　如果是短期登陸探訪，有很多太空探索的目的地可供人類選擇，因為密閉的登陸艙和厚重的宇航服可以保護我們。但如果要移居到另一顆星球，這就要求找到一個適宜人類長期居住的天體，這個天體必須具備更為苛刻的條件：

　　首先，要有大氣層的保護。以地球海平面的大氣壓力為1個標準大氣壓為標準，醫院里的高壓氧氣治療為1.4個大氣壓，珠穆朗瑪峰頂約為0.41個大氣壓。如果系外行星的大氣太稠密或太稀薄，人類的心肺功能都將難以承受。如金星表面是90個大氣壓，連載人登陸都無法實現，更不可能適合人類生存了。

　　除大氣壓外，還要擁有合理的大氣成分和比例。地球大氣的主要成分是氧氣和氮氣，而且要符合一定比例。氧氣含量過高，人會發生“醉氧"，過低則會缺氧。但是，目前的探測手段還難以確定系外行星是否擁有大氣層，更難以判斷大氣成分。從太陽系的經驗分析，土衛六的大氣是氮氣和甲烷，木衛二為純氧，金星大氣主要為二氧化碳，可能大多數系外行星的大氣成分主要為氮氣、甲烷、二氧化碳等，根本不適合人類生存。除了氧氣，地球大氣層中的微量氣體也發揮了很大作用，比如臭氧過濾掉了對人類危害大的紫外輻射。系外行星如果沒有臭氧層，人類患皮膚癌的概率將大大增加。

　　其次，要有液態水和適宜的溫度。水是生命之源，根據地球的經驗，生命的存在離不開水。有了水，才有可能形成生態系統，人與生物圈才能形成相互依賴、不斷進化的生態系統，否則人類單獨是難以長期生存的。實際上，現有科技手段還無法證實系外行星上是否有液態水，只能根據系外行星與恒星之間的距離來估算行星上的溫度，并根據溫度范圍推斷是否有液態水的存在，并非探明真的存在液態水。即使系外行星與恒星的距離位于宜居帶內，也并不能保證行星表面具有適宜的溫度。行星大氣層的密度和成分將顯著影響行星表面的溫度。

　　根據達爾文的進化論，生命的演化需要經歷漫長的歷史。太陽作為太陽系的母恒星，是一顆中等質量的恒星，人類預測其壽命大約100億年。現在太陽的演化已經過去約50億年，地球的形成已歷經了46億年。地球誕生后8億年才出現簡單的生命，而人類的出現則不過250萬年。換言之，太陽系誕生約50億年后才繁衍出高度發達的文明。在宇宙中，如果母恒星的質量太大，其壽命就會比較短，它的行星就會來不及在母恒星的“有生之年"演化出相對復雜的生命。

　　再次，適宜居住的系外行星必須有一個巖石質的表面，讓人類可以繼續生活在陸地上。由于系外行星的質量越小就越難觀測到，所以早期發現的系外行星大多是木星那樣巨大的氣液態行星，并不適合生命生存。適宜居住的還要有一個的磁場，可以屏蔽來自恒星和恒星際的高能帶電粒子；這些行星必須已經演化到了中年階段，內部能量的釋放比較溫和，因為處于演化早期的年輕行星往往會狂暴地釋放內部能量，地震和火山爆發的強度和頻度太大，人類在這些自然災害面前的生存機會將十分渺茫。

　　后，系外行星所屬的恒星的能量釋放要比較穩定，否則人類在恒星爆發的超級帶電粒子風暴面前只能坐以待斃。行星系統要已經演化到晚期階段，大量的小天體碎片已經被大的行星吸積，行星際空間逐漸清朗，可以大大降低行星被小天體撞擊的幾率。

　　總之，人類之所以能在地球上生存，是因為地球穿了幾層保護人類的防護衣。*層是磁場，它屏蔽了大量高能帶電粒子，保護我們免受高劑量輻射的傷害；第二層是大氣層，它提供了人類呼吸所需的氧氣和植物生長所需的二氧化碳，其中的臭氧又過濾掉對人體有害的紫外線；第三層是水圈，水作為載體，促進了地球各圈層之間的物質循環和生物的新陳代謝。

鄭永春，中國科學院國家天文臺首屆香江學者，中國科學院青年創新促進會*會員，國家科普專家

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