太阳系外真的有“另一个地球”吗？

文图/郑永春（中国科学院国家天文台）
许多太空科幻电影中，都描绘了人类未来可能移居到地外星球的光明前景。而银河系中像太阳一样的恒星有上千亿颗，而整个宇宙中像银河系一样的星系又数以千亿计。那是不是在太阳系外的另一个恒星系，也有围绕另一颗“太阳”运行的系外行星呢？它适合我们移居吗？
事实上，如果是短期登陆探访，有很多太空探索的目的地可供人类选择，因为密闭的登陆舱和厚重的宇航服可以保护我们。但如果要移居到另一颗星球，这就要求找到一个适宜人类长期居住的天体，这个天体必须具备更为苛刻的条件……
首先，要有大气层的保护。以地球海平面的大气压力（1个标准大气压）为标准，医院里的高压氧气治疗为1.4个大气压，珠穆朗玛峰峰顶约为0.41个大气压。如果系外行星的大气太稠密或太稀薄，人类的心肺功能都将难以承受。如金星表面是90个大气压，连载人登陆都无法实现，更不可能适合人类生存了。
除大气压外，这个“未来星球”还要有合理的大气成分和比例。地球大气的主要成分是氧气和氮气，而且符合一定的比例。氧气含量过高，人会发生“醉氧”，过低则会缺氧。但是，目前空间望远镜的观测结果还无法确定系外行星是否拥有大气层，更难以判断大气成分。从太阳系行星的已有经验分析，土卫六的大气是氮气和甲烷，木卫二为稀薄的氧原子，金星大气主要为二氧化碳。由此推测，多数系外行星的大气成分主要为氮气、甲烷、二氧化碳等，并不适合人类生存。除了氧气，地球大气层中的微量气体也发挥了很大作用，比如臭氧过滤掉对人类危害很大的紫外辐射。如果系外行星没有臭氧层，人类患皮肤癌的概率将大大增加。