在一个晴朗的夏夜，如果你前往远离城市灯光的野外，肉眼大约能看到2500颗恒星。这一幕往往会让人产生一种深沉的孤独感，仿佛地球是浩瀚黑暗中唯一的生命绿洲。这种直觉其实是一个巨大的错觉。过去二十年的天文学发现正在告诉我们，宇宙中的房地产实际上非常拥挤。

要回答宇宙中有多少颗类地行星，我们首先得界定清楚什么是“类地”。在天文学家的筛选标准里，这并不是要求这颗星球必须有星巴克或互联网，而是指它需要满足两个硬性指标：首先，它必须是一颗岩石行星，大小和地球相仿，不能是像木星那样的气态巨行星；其次，它必须位于宿主恒星的“宜居带”内。

所谓的宜居带，就是恒星周围一个不冷不热的黄金距离范围。在这里，行星表面的温度刚好允许液态水存在。水是生命之源，液态水的存在是目前我们寻找地外生命最核心的指路明灯。

在2009年之前，关于系外行星的数量，科学界只能靠猜。直到美国国家航空航天局发射了开普勒太空望远镜，人类才真正睁开了探索系外世界的眼睛。这台望远镜盯着天鹅座的一小块天区凝视了四年，观测了超过15万颗恒星的亮度变化。当行星经过恒星表面时，会遮挡微弱的光芒，开普勒正是通过这种“凌日法”捕捉到了数千颗行星的踪迹。

基于开普勒望远镜带回的珍贵数据，天文学家通过复杂的统计模型推算出了一个关键参数：eta-Earth。这个符号代表了在类太阳恒星的宜居带中，出现岩石行星的概率。

根据《天文学杂志》刊登的一项由美国国家航空航天局科学家主导的重磅研究，保守估计，我们所在的银河系中，至少有3亿颗潜在的宜居行星。请注意，这只是一个下限。有些更为乐观的模型甚至认为，这个数字可能高达60亿。这意味着，在我们的银河系大家庭里，平均每五颗类太阳恒星中，就有一颗可能拥有一个孕育着液态水的岩石邻居。

更令人兴奋的是距离。从统计学角度来看，最近的一颗宜居行星可能距离我们不到20光年。在宇宙的尺度上，这简直就是住在隔壁楼的邻居。

我们不能仅仅盯着像太阳这样的黄矮星。宇宙中数量最多的是个头更小、温度更低的红矮星，它们占据了恒星总数的75%左右。红矮星的寿命极长，这理论上给了生命演化更多的时间。如果我们把围绕红矮星旋转的宜居行星也算进去，类地行星的总数将是一个天文数字。

这里存在一个不容忽视的陷阱。红矮星虽然长寿，但脾气通常很暴躁，经常会喷射出剧烈的耀斑，足以剥离行星的大气层。由于红矮星温度低，宜居带离恒星非常近，这导致行星很容易被“潮汐锁定”，就像月球永远只有一面朝向地球一样。这样的一颗行星，一面是永恒的烈日灼烧，一面是永久的冰封黑夜，生命要在这样的极端环境下生存，难度要比地球大得多。

当我们把视野从银河系扩展到整个可观测宇宙时，数字的震撼程度将超出人类大脑的想象力边界。根据哈勃望远镜的深空场观测数据，天文学家估计可观测宇宙中至少包含2万亿个星系。

如果我们假设银河系是一个普通的样本，那么简单地将银河系内3亿颗类地行星的数据乘以2万亿，得到的结果是六千万亿亿颗潜在的宜居世界。这个数字写出来需要在6后面加上20个零。在如此庞大的基数面前，认为地球是宇宙中唯一的独苗，在概率学上几乎是不可能的。

当然，潜在的宜居并不等于真正的宜居，更不等于已经诞生了文明。一颗行星要成为真正的“地球2.0”，还需要恰到好处的大气层、磁场来抵御辐射、板块运动来循环碳元素，甚至可能需要一颗巨大的卫星来稳定自转轴。

寻找这些确凿证据的任务，现在已经交到了詹姆斯·韦伯太空望远镜手中。它将尝试分析那些遥远行星的大气成分，寻找水蒸气、甲烷、二氧化碳甚至生物标志气体的踪迹。虽然我们目前尚未确认任何一颗完全与地球环境一致的双胞胎兄弟，但庞大的统计数据赋予了人类极大的希望：在茫茫星海中，我们大概率并不孤单。

来源: 张天缘的科普号