人类未来的好去处：7颗类地行星，3颗在宜居带

我们人类曾经认为地球是宇宙的中心，日月星辰都在围绕着地球转动，但随着对宇宙认知的不断加深，人们却逐渐意识到，地球其实是围绕着太阳公转的一颗行星，而太阳也只不过是银河系中数千亿颗恒星之中的一员。那么，在其他的恒星周围，会不会也有行星在围绕着它们公转呢？

1995年，这个问题有了确定的答案，因为在这一年里，科学家首次发现了一颗围绕类似太阳的恒星公转的系外行星——飞马座51，美中不足的是，这颗行星是一颗气态巨行星，与我们的地球大不相同。所以人们自然会好奇下一个问题：在其他恒星周围，会不会也有与地球类似的岩石行星呢？

由于类地行星的体积和质量都远低于巨行星，其探测难度相对较高，因此在接下来的很长一段时间里，科学家都没有发现类地行星的有效方法，直到2009年，专门致力于探测系外行星的开普勒太空望远镜发射升空之后，这样的情况才得到改变。

2011年，科学家利用开普勒太空望远镜首次在太阳系之外发现一颗类地行星——开普勒-10b，在此之后，一个又一个拥有类地行星的行星系统被不断地发现，而在其中有一个行星系统特别引人注目，因为在这个奇异的外星世界里，居然存在着7颗类地行星，并且有3颗都在宜居带之中，并且其中还有一颗特别像地球。

这个行星系统的主恒星被称为TRAPPIST-1，距离我们大约40光年，在天空中位于宝瓶座方向，2016年，科学家在这颗恒星附近发现了3颗类地行星，而根据当时的观测数据，还有其他行星存在的迹象，所以这引起了科学家的重点关注。

在经过大量的观测和分析之后，科学家于2017年确定了这颗恒星拥有7颗行星，并且这它们全部都是与地球类似的岩石行星，按照距离主恒星由近到远的顺序，这7颗类地球行星分别被命名为TRAPPIST-1b、c、d、e、f、g、h，除了TRAPPIST-1d和和TRAPPIST-1h明显比地球小之外，其他行星的“个头”都与地球差不多。

（↑TRAPPIST-1行星系统中7颗行星的具体数据）

与我们太阳系相比，TRAPPIST-1行星系统要“紧凑”得多，就算是距离主恒星最远的TRAPPIST-1h，其公转轨道的半长轴也只有大约0.062个天文单位，而在太阳系中，距离太阳最近的水星，其公转轨道的半长轴却有0.3871个天文单位。

但由于TRAPPIST-1是一颗比太阳小得多的红矮星，其半径约为太阳的0.12倍，质量只有太阳的0.09倍，其辐射光度远远低于太阳，因此TRAPPIST-1的宜居带与主恒星的距离就比太阳系近得多。根据科学家的估算，TRAPPIST-1的宜居带范围大约在距离主恒星0.02至0.05天文单位之间。

观测数据表明，TRAPPIST-1的7颗类地行星，有3颗在宜居带之内，它们分别是TRAPPIST-1e、f、g，这就意味着，这些星球的表面都有可能存在液态水，而生命也可能在那里存在。

值得注意的是，在这3颗类地行星之中，有一颗特别像地球，它就是TRAPPIST-1e，为什么这样说呢？这就要提到“地球相似指数”了。

简单来讲，地球相似指数就是一种用于衡量其他星球与地球的物理相似度的指标，该指标的取值范围是一个从0（完全不相似）到1（与地球完全相同）的数值。地球相似指数是一个多参数的指标，它综合了目标星球的半径、密度、逃逸速度、表面温度等等因素，其数值越接近1，就说明该星球与地球越相似。

在我们太阳系中，与地球最相似的星球是火星，其地球相似指数为0.70，而根据科学家的测算，TRAPPIST-1e的地球相似指数却高达0.95，也就是说，在TRAPPIST-1行星系统的七颗类地行星中，TRAPPIST-1e存在生命的概率是最高的。

（↑TRAPPIST-1e的想象图）

不过由于距离主恒星太近，RAPPIST-1行星系统中的所有行星其实都被“潮汐锁定”了，这会导致行星一直以相同的一面朝向主恒星，而另一面则一直处于黑暗之中，进而造成其“向阳面”温度过高，而“背阳面”温度则会过低，导致星球上只有“晨昏线”附近的区域才有适合生命的温度。

另一方面来讲，RAPPIST-1是一颗红矮星，由于这种类型的恒星的内部没有“辐射层”，其内外层物质可以通过对流的方式进行畅通的交换，因此红矮星的表面活动会比像太阳这种黄矮星剧烈得多，经常会出现大规模的耀斑，进而向附近行星释放出大量的辐射，这生命非常不利。

很明显，这样的自然条件是不适合高级生命的生存和繁衍的，所以即使TRAPPIST-1e真的存在生命，它们也很可能只是一些简单的生命，当然了，对于其他两颗位于宜居带的类地行星来讲，情况也是如此。

值得一提的是，红矮星的“寿命”通常可以达到几千亿、甚至上万亿年，这比太阳的“寿命”长得多，所以可以想象的是，假如在遥远的未来，人类不得不离开太阳系，那TRAPPIST-1行星系统就可能是人类未来的好去处，毕竟这里有7颗类地行星，还有一颗特别像地球，而对于有能力进行星际航行的人类来讲，在这个奇异的外星世界中生存和发展应该是没有问题的。