新研究发现：宜居带范围缩小 复杂外星生命可能要比我们想象的少得多！

来源：视觉中国

宇宙中的复杂外星生命在哪里?一项最新研究认为，外星人不会存在于那些充满有毒气体的星球上，此外，这项研究也大大减少了科学家们最有可能找到外星人的星球的数量。

过去，研究人员根据行星和恒星之间的距离来定义“宜居带”;像地球一样，行星的轨道距离使行星温度刚好适合液态水在行星表面存在，这样的行星就会被认为是“可居住”的行星。研究人员说，虽然这个定义适用于基本的单细胞微生物，但它并不适用于复杂的生物(比如从海绵到人类的复杂生物)。

研究人员说，如果考虑到这些复杂生物生存所需要的额外参数，这个宜居带的范围会大幅缩小。例如，含有大量有毒气体，如二氧化碳和一氧化碳的行星，将会从主要名单中消失。

该研究的合作者、加州大学河滨分校(UCR)替代地球天体生物学中心主任、著名生物地球化学教授蒂莫西·莱昂斯在一份声明中说：“这是第一次使用地球生命生理极限来预测外星复杂生命在宇宙中的分布情况。”

为了进行研究，里昂和他的同事们为一系列行星建立了一个大气气候和光化学(一个分析不同化学物质在可见光或紫外光下的行为的领域)计算机模型。研究人员首先研究了预测的二氧化碳浓度，这种气体在高浓度的时候是致命的，但对于远离主恒星的行星来说，它们需要二氧化碳来为行星保持高于冰点的温度(温室效应)。

“要在传统宜居带外部边缘维持液态水的话，那么一颗行星需要的二氧化碳将要是地球现在二氧化碳总量的数万倍，”该研究的首席研究员、与里昂合作的美国宇航局(NASA)博士后研究员爱德华·施威特曼(Edward Schwieterman)在声明中说，“这远远超出了已知对地球生物致命的水平。”

研究人员说，一旦将二氧化碳的毒性因素考虑在内，传统简单动物生活的宜居地带就会一分为二。研究人员发现，对于像人类这样对高浓度二氧化碳更敏感的复杂生命来说，这个安全宜居区域缩小到传统宜居区域的不到三分之一。

在新参数下，部分恒星甚至没有安全宜居带;其中包括比邻星(Proxima Centauri)和TRAPPIST-1，这两个恒星是离我们太阳最近的邻居。研究人员说，这是因为这些恒星周围的行星可能含有高浓度的一氧化碳，而一氧化碳可以比氧气更快地与动物血液中的血红蛋白结合，所以即使是少量的一氧化碳也可能会非常致命。(相反，另一项最近的研究认为，一氧化碳可能是外星生命的迹象，但正如施威特曼所说，“这些(行星)肯定不是我们所知的地球生命生活的好地方。”)

这个新指南可能会帮助研究人员减少可能有外星生命迹象的行星的数量，这对该领域来说是一个福音，因为目前有近4000颗已确认的行星围绕太阳以外的恒星运行。

研究合作者克里斯托弗·莱因哈德(Christopher Reinhard)在声明中说：“我们的发现提供了一种方法来决定我们应该更详细地观察哪些行星，我们可以确定那些并不适合居住的行星，它们的二氧化碳或一氧化碳含量可能过高，无法支持复杂的生命。”

这项研究发表在6月10日的《天体物理学杂志》网络版上。