研究人員發現 45 顆可能存在外星生命的系外行星

由康乃爾大學研究人員領導的國際團隊分析了蓋亞太空望遠鏡和美國太空總署檔案的數據，編制了最有希望的有人居住行星候選名單。該研究確定了 45 顆岩石系外行星位於宜居帶內——該區域的表面可能存在液態水。研究結果發表在《皇家天文學會月刊》雜誌上，並為未來尋找外星生命的任務確定了優先事項。

這次選擇代表了迄今為止發現的 6,000 顆系外行星中的一項重要改進。科學家根據溫度、成分和離主星距離的數據，使用嚴格的標準來確定最有可能支持我們所知的生命的世界。

研究方法和候選人的選擇

研究協調員麗莎·卡爾特內格 (Lisa Kaltenegger) 解釋說，這項工作是一張優先事項地圖。他說：「這篇論文揭示了未來尋找生命的探索任務應該去哪裡，如果它真的建成的話。」基本標準是宜居帶，即水保持液態的距離範圍——這一要求被認為對生物生命至關重要。

研究人員綜合了多個來源的數據：

• 歐洲太空總署蓋亞望遠鏡目錄
• NASA 系外行星資料庫
• 溫度和行星成分觀測
• 軌道和恆星特徵分析
• 可探測大氣的光譜數據

此方法優先考慮岩石系外行星而不是氣態巨行星，基於類地行星擁有更有利條件的假設。卡爾滕內格強調，科學仍然沒有意識到生命的真正極限：“生命可能擁有比我們目前想像的更加多樣化的能力。”

領先候選人和相對接近度

45 名入圍者包括現代天文學中一些最具標誌性的發現。比鄰星 b 佔據優越的位置，距離地球太陽系僅 4.2 光年——這一距離使其成為距離地球最近的潛在宜居系外行星。 TRAPPIST-1f 距離我們約 41 光年，而 Kepler-186f 距離我們約 500 光年。

TRAPPIST-1 系統值得特別提及。它距離我們40光年，在宜居帶內有四個世界：TRAPPIST-1d、TRAPPIST-1e、TRAPPIST-1f和TRAPPIST-1g。候選者集中在一個系統中，使其成為未來觀察的優先目標。 LHS 1140b 距離 48 光年，由於其軌道穩定性和恆星特徵，也是最有前途的恆星之一。

TOI-715b 代表了最近的發現，距離 137 光年。儘管距離較遠，但其物理特徵和在宜居區的位置證明其被列入優先清單是合理的。

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與外星生命研究和未來技術的聯繫

這項研究與現代科幻小說中探索的概念建立了直接聯繫。卡爾滕內格提到了電影《萬福瑪麗》，它描繪了一個聚焦於特定係統的拯救任務。儘管電影中強調的鯨魚座 T 星和波江座 40 星都不屬於當前的有力候選者名單，但這一巧合說明了科學如何驗證大眾想像中關於智慧生命可能目的地的直覺。

研究並不局限於尋找傳統的碳生命。科學家們認識到，外星生物的新陳代謝可能與任何陸地生命形式截然不同。基於矽、氨或其他元素的替代生物化學在理論上仍然可行，將宜居性的可能性擴展到傳統標準之外。

這項工作的實際重要性在於指導未來幾代望遠鏡和行星際任務。航太機構現在有一套分層目標，可以有效分配觀測資源。詹姆斯韋伯太空望遠鏡等項目已經獲得了大氣分析和尋找生物特徵（表明生命存在的化學物質）的優先候選項目。

對太空計畫和後續步驟的影響

該彙編為未來五年的天文探索樹立了基準。航太機構和天文台聯盟將能夠將先進的光譜技術集中在這 45 個世界上，尋找大氣中的異常氣體或其他生命的間接證據。這項工作也提供了統計基礎：透過確定 6000 顆系外行星中有 45 顆符合嚴格標準，科學家估計了可觀測宇宙中潛在宜居世界的比例。

未來的無人探測器可能會優先考慮包含多個候選者的系統。 TRAPPIST-1 中宜居行星的集中使得該系統對於長期星際任務特別有吸引力，假設能夠依次訪問多個世界。 40 光年的距離在當前技術中仍然是令人畏懼的，但與 Kepler-186f 的 500 光年相比，差距較小。

《科學》雜誌認識到，隨著新的觀測結果完善了現有系外行星的數據，並且發現了新的候選行星，該清單將不斷修訂。這項工作目前的價值在於提供了一個可靠的參考點——一張將指導未來幾十年宇宙探索的地圖。