從火星到系外行星，行星系統的形成與消失蘊藏多少生機？

人類如何來到地球開始生命的延續？生命在一個星球的變化過程中會發生什麼，如果它所在的星球面臨消失又會是怎樣的命運？即將誕生的恆星和行星包含了全新世界的種子，這一切都始於宇宙空間中那些神秘莫測的冷雲。從火星所在的太陽繫到系外行星 ，行星系統的形成與消失蘊藏多少生機？

紅色星球（火星）替身：火星般的阿塔卡馬沙漠

太陽系除了我們生活的地球已知生命存在外，火星被科學家們視為下一個探索生命合理的星球。在智利，有一個叫做阿塔卡馬的沙漠，它的特別之處就在於擁有和火星這片紅色星球上相似的地理環境，一樣的寒冷乾燥。探測器開始了地下微生物的挖掘，參與研究的共同作者表示：這台機器人漫遊車已實現將這片土壤恢復（最像火星沙漠的土壤）。

正如我們所知，火星上目前存在缺水，超低溫和高輻射的惡劣表面環境，這便意味著所有的生命都必須誕生在地下。阿塔卡馬火星車從地下收集到的材料高達80厘米（31.5英寸），整個過程中使用了鑽孔和取樣裝置。而後，將手工採集的樣本和機器人運輸的樣本比較。

DNA測序結果：適應高鹽水平的微生物

通過DNA測序工作得出了類似的結果：和火星底下可能出現的情況一樣，這些微生物也適應高鹽水平，這些被發現的微生物和曾經發現的沙漠表面微生物特性完全不同。並且，由於阿塔卡馬是一個很難獲得養分和水分的地方，這些被發現的微生物還存在生命分布不均勻的情況。這也證實了在地球上的極端棲息地，微生物生命也是不完整的，即基本的生態規律。

這樣的研究證明通過智能機器人採樣和探索的策略是可行的，為探索火星生命提供了可能路標，即使這將使得相關檢測更具挑戰性。2020年的火星車和ExoMars火星車將會用這些路標追蹤火星上古老的生命：火星探測器通過鑽探將地下樣本收集後返回地球，並且，機器人的探測深度可以達到火星沙漠下方2米高度（6.5英尺）。

可能為生命提供庇護所的巴納德之星

和太陽最近的單星便是巴納德之星，距離僅6光年，這也是為什麼很多研究人員們將儀器的目標開始轉向它。早在20世紀70年代，天文學家就爭論這樣昏暗的恆星是不是也一樣有自己的行星。這個問題的答案直到2018年11月才有了解答：這是一個圍繞太陽附近旋轉的超大規模世界。

可以從該恆星昏暗的光線看出，這顆行星很可能只是一片冰冷荒蕪的土地，它運轉的軌道大致和水星一致。後來研究人員發現它的溫度在零下170攝氏度左右，這個溫度和歐羅巴（木星的月亮）很接近。但因為後者有地下海洋，所以被認為是目前太陽系之中最有居住體可能的行星之一。

迷你海王星or超級地球：需要望遠鏡和時間

歐羅巴的冰川會因為木星的輻射而融化，那麼巴納德星巴克冰下要產生湖泊和海洋又需要具備怎樣的條件？數百個湖泊被南極洲的冰蓋所覆蓋，而其中大部分都是由地球的核心輻射熱烈而導致的融化，如果在它的周圍存在水冰，並且可以融化冰塊，那麼這個超級地球便可能具有額外的地熱能量。

對於Barnard的Star b到底有多大，目前研究人員還不能給出具體的答案，但有一點可以確定的是，它的質量至少可以達到地球的3.2倍以上。從這個數據可以說明這很可能是一個多岩石的超級地球。明亮異常的它可能是迷你海王星，而昏暗無光的它則可能是一個超級地球。這一切的答案在未來幾代望遠鏡的觀察下，定有讓我們看到生命跡象可能存在的那天。

失蹤的世界：一個快速蒸發的系外行星

首先我們可以看一個有意思的生活現象：漁民們經常會出海捕魚，但如果總是捕獲到小魚和大魚，他們一定會感到疑惑：為什麼中型魚會這麼少。天文學家們對宇宙的探索自然也一樣，想要對太陽系外的星球進行全面的「人口普查」。於是，一個超級地球和木星大小的行星被發現，軌道接近它們的恆星卻非常灼熱（氣氛加熱到超過1700華攝氏度）。

大多數的系外行星（已知海王星大小的大多數行星）只是相對更加「溫暖」，這些系外行星和天星的軌道距離遙遠，遠比天文學家們想找到的熱海王星區域要遠得多。所以，神秘的熱海王星赤字表面：如果它們的存在不是從充足到消失，那麼這樣的外星世界是相對罕見的存在。

系外行星的起源：逐漸失去氣氛的熱海王星去了哪裡

對於生命的探索，並不局限於生命本身，還包括這些生命居住所需要的載體。天文學家們用哈勃望遠鏡捕獲了兩個非常溫暖的海王星，一個是正在失去氣氛的GJ 436b（於紀念前發現，預計不會完全消失），另一個則是GJ 3470b，它的大氣層消散速度比前者要快100倍，兩者和自己的恆星都相距約370萬英里，這也是水星和太陽距離的十分之一（太陽系最內層行星）。

為何GJ 3470b蒸發速度比GJ 436b快如此之多，因為它在重力作用下懸掛在加熱氣氛上的可能性太小，自己本身就沒有後者緻密。這樣大質量的損失會對行星本身產生了巨大的影響，這對我們理解系外行星（靠近它們）的起源和命運都有很大的影響。相對年輕的恆星精力會更加充沛，都是紅矮星的它們會比太陽的壽命更長。

這兩個蒸發的溫暖海王星，讓我們知道更熱的行星將可能是短暫的。然後一個新的問題又來了，那就是：這些熱的海王星去了哪裡？科學家們還無法得知大氣層形成沙漠時需要蒸發多少熱量，但哈勃的觀察已證實大氣逃逸對沙漠的形成有重要作用，以後將通過尋找氦氣擴大相關調查範圍！

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