在大眾對宇宙最關心的問題之中，排在前列的無疑是對「第二地球」的探索了。天文學家已經在浩瀚的宇宙中發現了5000多顆系外行星，但是其中處在宜居帶的類地行星的數量大概僅有幾十顆顆。因此，每次發現一顆宜居帶類地行星，都是一件令人興奮的事情。它不斷地告訴我們，雖然地球是一顆非常特別的行星，但是在宇宙之中，地球或許並不孤單。
近日，多名天文學家組成的國際團隊又發現了一顆非常接近於地球，可能適合人類居住的系外行星---Wolf 1069 b。這顆系外行星圍繞著恒星Wolf 1069運轉，距離地球31光年。
類地行星與宜居行星
類地行星顧名思義就是類似地球的行星。這裏的類似一般指結構組成與地球類似之處，即，中心是一個以鐵為主的金屬核球，核球外包裹著以各種巖石物質組成的幔和外殼。
目前我們太陽系中水星，金星，地球，和火星都算是類地行星。對於太陽系內的類地行星，人類都發射過探測器進行詳細的探測。透過這些探測器，人類可以了解類地行星的地形地貌，內部物質組成，磁場和氣候環境等，探尋類地行星形成的歷史和生命起源。
而對於太陽系外類地行星的探索才剛剛拉開帷幕，人類已經陸續發現了一批太陽系外類地行星。不久的將來，這方面將會突飛猛進，發現的類地行星數目很快將成百上千乃至上萬。還可以對其中的一些距離較近易觀測的目標的大氣性質做精確刻畫，有望找到生命存在的特征訊號。而對它們整體的統計和比較研究也將讓我們對類地行星的形成有全新的認識。
我們人類生活在地球，地球是我們目前唯一已知的適宜生命居住的星，因此發現類地行星可以說是尋找宜居行星的第一步。
星球的宜居需要滿足很多條件，存在液態水只是基本條件之一，還有一些條件，比如它一般是一個巖石類行星（就是之前說的類地行星），且要有一定厚度的大氣保護它免受宇宙高能粒子和小行星的轟擊，維持表面溫度的穩定。又比如可能還需要一定的磁場保護其免受恒星風和宇宙射線的危害，還需要一個穩定的像太陽一樣的宿主恒星，如果恒星有頻繁、劇烈的爆發將會對行星的宜居性產生威脅。
其實很難說一顆行星怎樣就一定是宜居的，只能根據上面所說的基本條件選出一些可能是宜居行星的候選天體。因為就算滿足了這些條件，行星也可能不宜居，因為或許還有我們不知道的條件，歸根結底是我們對生命起源和演化的認識還不夠徹底。
聚焦Wolf 1069 b
我們是透過視向速度法發現Wolf 1069 b的，該方法的原理很簡單。都說行星繞著太陽轉，其實運動都是相對的，恒星相對行星其實也在繞轉，而且二者周期是相同的。因此，監測恒星相對觀測者視向速度的變化，就可以知道周圍的行星。
Wolf 1069 b距離地球31光年的距離，在天文學尺度上，算是很近的了。目前，已知離我們太陽系最近的恒星是比鄰星，距離約為4光年。Wolf 1069 b是目前第六近的處在宜居帶內的類地行星，遠的則有幾千光年。
這次尋找到的Wolf 1069 b的品質大概是1-2倍的地球品質，從一般的品質-半徑關系來推測的話，很可能是一顆和地球差不多大小的巖石類行星。它滿足了宜居行星的基本要求，一是從品質推測它是類地行星；二是它處在「宜居帶」，離它的主星距離適中，表面溫度允許液態水的存在。
Wolf 1069 b是一顆潮汐釘選的行星，類似月球也被潮汐釘選，所以自轉和公轉同步。月球因為被潮汐釘選，一直是固定的一面朝向我們。Wolf 1069 b 也是固定的一面朝向它的恒星，這一面永遠是白天，另一面永遠是黑夜。
Wolf 1069 b圍繞的恒星是顆紅矮星，紅矮星的宜居帶因為離恒星很近，容易潮汐釘選，所以可能只有在前面所說的介於白天和黑夜的過渡地帶更適合居住。此外，紅矮星一般比太陽的活動更加劇烈，所以需要尋找一些「反常」的比較「安靜」的紅矮星，它周圍宜居帶內的類地行星才更適合居住。
生命跡象探索，尋找人類「第二家園」
可以初步判斷Wolf 1069 b具有一些宜居星球需要滿足的條件，但是還不能判斷這顆行星上有無生命跡象。
首先，太陽系外行星離我們很遠，我們不能直接看到行星的表面來直接看到生命跡象,只能透過一些非常間接的手段推測，比如透過探測行星的大氣成分（這一點已經比較難了，尤其是類地行星，它們的大氣層太薄了，對觀測儀器和技術要求很高），即使我們能分析出行星大氣的成分，那也還有一個更難的，就是什麽是生命跡象的訊號。我們可以基於地球生命的經驗來推測，但也可能存在其他形式的生命，其生命跡象與我們已知的不同，因此有很多不確定因素的存在。
未來預計還會繼續監測看Wolf 1069 b所在系統是否還有其他行星的存在，以及獲取這個行星更多的軌域參數資訊，來揭示這顆行星可能的形成歷史。
Wolf 1069 b的發現是對人類已知宜居行星候選體星庫的一個很好的補充，標誌著人類尋找宜居星道路上又前進了一步，算是一個激勵吧。它的發現也啟示我們搜尋宜居行星不要局限在像我們太陽這樣的恒星周圍，也可以在不同型別的恒星（比如Wolf 1069 這樣的紅矮星）周圍多嘗試。
出品：科普中國
作者：謝基偉（南京大學）
監制：中國科普博覽
