一顆星球需要滿足什麼條件才能被認定為適宜人類居住？

06-09

美國宇航局稱發現一顆適合居住類地行星。不過，科學家們目前還不清楚這顆行星的組成主要為岩石還是氣體或液體。

體積小，密度大，自轉慢，引力適中，大氣層成分與地球相似，無輻射威脅，由水構成的海洋，有低等生物存在，無對人類有巨大威脅的物種生存。

其實說白了，就是必須和地球99%相似，才適合人類居住——對於外星球而言，人類是很脆弱的。

近年來，天文學家陸續發現了上百顆「宜居星球」。2011年12月5日，美國航天局召開新聞發布會宣布，一顆行星與地球表面環境相似，可能適宜人類生存。科學家認為，這顆名為「開普勒-22b」的行星是尋找地外宜居星球的「里程碑」。它距離地球600光年，直徑為地球的2.4倍，體積介于海王星與地球之間。在所屬恆星系與地球在太陽系中的位置相似，公轉周期290天。科學家據此推測，「開普勒-22b」表面平均溫度大約22攝氏度。這意味著，這顆星球的溫度或適宜生命生存。

美國天文學家特恩巴爾博士總結出「宜居行星」的四大標準：

１、至少存在30億年，這樣才足以形成行星併產生生命；

２、中心恆星體積不能超過太陽的1.5倍；

３、應有足夠多的鐵元素，才能形成類地行星；

４、中心恆星應處於既非紅巨星、也非白矮星的發展階段，這樣周圍行星上的生命才有足夠長的生存時間。

宜居星球必須位於「宜居帶」內。那麼宜居帶又是指的什麼？

對於任何動物、植物、以至於微生物來說，都會有一個最適合其生存的區域。如果我們把地球上所有生物以及它們在不同演化階段所需要的不同條件加以總結，將這些條件擴展到所需行星的條件、太陽的條件甚至是恆星系的條件，就有了「宇宙宜居帶」的概念。據NASA定義，處於「宜居帶」的行星，意味著一顆行星與母星保持適當距離，進而為它表面存在液態水提供條件。恆星傳遞給行星的熱量適中，行星既不會太熱也不太冷。這一距離會根據母恆星的狀態而改變，恆星散發熱量多亮度高，這個距離就較遠，恆星散發熱量少，這個距離就較近。「宜居帶」行星的表面溫度大約介於零下17攝氏度至93攝氏度之間。

以太陽係為例：太陽系共有8顆行星，只有地球上存在宜人的氣溫，使水能以液態形式長期存在於地表之上。根本原因在於，地球到太陽的距離既不太近，也不太遠，接受到的太陽輻射剛剛好。太陽周圍能夠滿足這一條件的區域，就被稱為「宜居帶」

不得不先潑一盆冷水的事實是，不少人把天文學名詞「宜居」理解為適合人類居住，但對於天文學家來說，「宜居」指適合生命存在，哪怕這個生命只是一個單細胞細菌。

針對宜居星球，研究人員提出了兩個不同的指數，一個是與地球相似度指數，一個是行星適居性指數。

與地球相似度指數用於評比行星和衛星與地球的相似程度，評比時參考體積、密度、與母星之間的距離等因素。行星適居性指數關注的則是其他一系列因素，例如是否擁有多岩或者冰凍地表，是否擁有大氣層或者磁場。此外，這一指數還關注任何生物體能獲取的能量，或者通過母星的光照，或者通過所謂的潮汐擾動過程。最後，行星適居性指數還要考慮是否存在有機化合物，至關重要的化學反應能否獲得液態溶劑支持等。

將地球的數據定為標準1，在與地球相似度指數的評比中，得分最高的是Gliese 581，得分為0.89，而行星適居性指數的評比結果和與地球相似度指數截然不同，得分最高的是土衛六「泰坦」，適居性指數達到0.64。

讓我們來看看土衛六這顆與的資料吧。

土衛六是環繞土星運行的一顆衛星，是土星衛星中最大的一個平均半徑2575千米，比冥王星大。它很特殊，因為它是太陽系唯一一個擁有濃厚大氣層的衛星，通過大型無線電望遠鏡觀測的結果又證明它極有可能存在液體海洋。但是

——土衛六的大氣98%是氮氣，1%是甲烷，人根本無法呼吸，但大氣壓力是地球的29.5倍。

——土衛六的引力比地球小，天氣變化比地球劇烈得多。

——土衛六的海洋並非水，而是液態碳氫化合物。

——土衛六沒有磁場保護,所以當它運行到土星的磁氣層外時，便直接暴露在太陽風之下，強大的輻射會傷害一切有機生命。

——最嚇人的是，土衛六的常年平均溫度是零下180度。

看了這些數據，你還想移居土衛六嗎？

當然，也有人反對宜居星球的提法，反對者認為這是把地球的標準固化為宇宙的標準。

有個笑話是這樣的：小明的媽媽懷孕了，大著個肚子，小明圍著媽媽轉了兩圈，問：「媽媽，弟弟在裡面幹什麼呢？媽媽回答：「睡覺。」小明驚訝地問：」「媽媽，你怎麼把小床塞進肚子里的？」

這個笑話的可笑之處在於，小明認為自己睡覺需要小床，所以弟弟睡覺也需要小床。

現在，多數人也都是小明，認為地球生命需要什麼，外星生命也需要什麼。這是另一種形式的人類中心主義，也可以認為是想像力不夠。

考慮到生命的頑強，以地球為標準來衡量外星球是否適合居住也確實缺少說服力。擺脫了地球標準的束縛，生命的宜居區域可就要寬廣得多。

&>&>要有水或者能替代水的物質（這個是最基本的）

&>&>能夠保護星球的大氣層（抵擋大部分的碎片塵埃之類，並且能讓星球處於穩定的溫度。比如月球沒有大氣層，就被砸得滿是環形山，而且晝夜溫差相當大）

&>&>相對比較穩定的地質活動（至少應該要岩石類的比較堅硬的地表，所以如果那顆行星是氣體或者液體組成的，那也不能適合居住，比如木星土星）

&>&>適宜的溫度，也就是說除了要有大氣層以外這個行星在它所在的星系系統里，和恆星的距離要適當（比如金星，雖然有大氣層但是溫度過高，因為離太陽太近了）

&>&>引力大小合適（不過基本上能有大氣層的星球這個應該不會是問題）

大致能想到的是這些…具備這樣要素的星球就能有生命的可能了，或者說是可以適合生命生存了。

但是要適合人類生存的話，條件就得更加苛刻許多，比如有害氣體的量不能太多等等……

外插一句，貌似火星基本上是各個條件比對下來，相對而言的第二個最適合人類生存而又離地球最近的行星了，只是唯一的問題是現在找不到火星上有實實在在存在著的水 （斜體字部分經查閱資料後發現已經不成立了，感謝 @子小和@陳澤天的指正~）

我只是個業餘的不能再業餘的愛好者……要是有寫錯的地方歡迎大家來指正~

自身引力和與恆星距離是最基本的要素，這個是目前人類的技術還無法改造的

空氣和水反而不是最重要的，只要時間稍微長點，比如一兩百年，人類是可以製造一個適合的環境的，比如融化極地冰冠，釋放二氧化碳製造溫室效應提高溫度，培植綠色植物製造氧氣；當然，前提是星球上有基本的材料，比如固態水什麼的

組成上必須有水和含有氧的大氣，沒有致命的成分。
必須是岩石行星或海洋行星，不能是氣態行星，否則沒有固體表面。
位於距離恆星距離適中，不過近或過遠的「宜居帶」（habitable none），在這裡水表現為液態。
一般認為的恆星候選者是晚F或G或中K型主序星，可能還包括晚K和M型星。大質量的OBA型和早F型恆星壽命太短，宜居時間不長，且紫外線強度過大，不適宜生命發展。對於小質量的晚K型和M型恆星（紅矮星），它們的光度太低，宜居帶距離恆星很近，導致一是磁場強度大，恆星活動頻繁，紫外線強，可能剝離大氣和水，二是行星很可能是潮汐鎖定的，一面永遠是白天而另一面永遠是黑夜，兩面溫差很大。而且這類恆星的光照不穩定，尤其是年輕的紅矮星。但宇宙中這類恆星佔了多數，這會增大生命產生的概率。上述問題的解決措施是如果行星含水較多，通過地下水的補給是有可能挺過紅矮星高度活躍的年輕時期的，而潮汐鎖定的問題可以通過大氣和海洋傳導熱量解決。
行星質量不能太小或太大。太小會由於逃逸速度小且不能長時間維持強大的磁場，導致無法長時間維持大氣層。太大的行星會從原行星盤裡吸積大量氣體成為氣態行星。不過，氣態行星的衛星如果質量足夠也是可以發展出生命的。

放幾個人上去能活的好。