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在过去的二十年中，银河系中已知行星的数量呈爆炸式增长。天文学家在我们自己的太阳系中增加了少数几个行星，大约450个所谓的系外行星，它们围绕其他恒星运行。这些行星中的大多数比土星质量更大，这使得它们从宜居性的角度来看前景黯淡——这些巨行星往往是气体天体，没有可以行走的表面。
但是我们太阳系中的巨行星——木星、土星、海王星和天王星——都有卫星，其中一些卫星具有类似行星的特征，例如大气层、磁场或活火山。尽管巨行星在太阳系寒冷的外围区域漫游，但其他行星系统中的巨行星轨道更近、更温和，液态水可以在那里持久存在，从而有可能孕育生命。如果这些行星像预期的那样拥有卫星，它们就可以为科幻作品中的恩多星和潘多拉星提供真实的对应物——宜居的世界，但它们不是行星，而是卫星。
目前还没有人发现任何系外卫星，但一些研究人员认为，探测它们甚至分析它们是否宜居的能力可能即将到来。“这将会发生，”麻省理工学院的天体物理学家萨拉·西格尔说。“这只是时间问题。”
宜居带中的系外行星
研究人员已经定位到距离其宿主恒星的引力足够远的巨行星，它们有可能拥有稳定的卫星。在5月20日出版的《天体物理学杂志》上，一个小组将报告定位一颗位于其恒星所谓的宜居带的土星质量行星——宜居带是恒星周围的温带环，在其中运行的天体可以保有液态水。“这颗行星很有可能拥有卫星，”该研究的主要作者纳德·哈吉吉普尔说，他是一位夏威夷大学马诺阿分校天文研究所和美国宇航局天体生物学研究所的行星天文学家。
但由于新发现的行星HIP 57050 b只有土星大小，而不是像木星或更大的大小，它可能拥有的任何卫星都可能相当小，而且不是特别像行星。“所有你需要拥有一个宜居世界的东西不太可能”在HIP 57050 b的卫星上找到，哈吉吉普尔说。
尽管我们太阳系中的一些卫星已被标记为外星生命可能的避风港，但没有一颗像地球那样明显宜居。部分原因是它们在太阳系外围轨道上运行，使得表面温度更低，部分原因是它们太小，无法维持足够的屏蔽，以强大的大气层和磁场的形式，来抵御太阳风的带电粒子。
但是宾夕法尼亚州立大学伊利分校的天文学家达伦·威廉姆斯说，在其他行星系统中，地球大小或更大的卫星并非不可能。如此大的卫星可以自行形成，然后被质量更大的行星的引力捕获而成为卫星。他指出了一种提出的机制，海王星可能通过这种机制抓住了它的卫星海卫一，在这个过程中弹射出了一个曾经与海卫一成双星的第三个天体。“我已经将这种类型的事件扩展到高达地球质量的程度，我能够证明的是，你可以通过失去一个像火星一样小的次要天体，在木星周围形成一个像地球一样大的天体，”威廉姆斯说。
系外卫星的多样性
已经发现的令人难以置信的系外行星宝库充满了看起来与我们太阳系的居民完全不同的世界。有些是木星质量的几倍；有些紧紧地拥抱它们的宿主恒星，以至于这些行星上的一年——围绕恒星完整的一次轨道运行——比地球上的一天还要短。因此，认为系外卫星也将是一个多样化的群体，拥有太阳系卫星有限样本中无法容纳的成员，这并非不合理。“可能性是无限的，”西格尔说。“到目前为止，对于系外行星，大自然的创造力比我们更强。”
天文学家可能很快就会有观测结果来支持他们关于系外世界卫星的假设。今年3月，一个研究团队报告了COROT 9 b的发现，这颗行星的质量和大小与木星大致相同，它围绕着它的恒星COROT 9运行，距离大约是水星绕太阳运行的距离。（这些名字来自法国的COROT航天器，它发现了这颗行星。）在这个距离上，宿主恒星的引力影响应该足够弱，以至于COROT 9 b可以保持稳定的卫星轨道，距离行星数百万公里。
6月17日，从地球的有利位置来看，COROT 9 b将从其宿主恒星前方经过，这一事件被称为凌星，届时将开始搜寻环绕行星的卫星。一个主要来自法国的团队已经获得了斯皮策太空望远镜的自主时间，以便在凌星期间寻找COROT 9 b周围的环和卫星。“如果他们真的幸运，[系外卫星的发现]可能会在今年发生，”西格尔说。其他人已经计算出，自2009年以来一直参与系外行星搜寻的美国宇航局的开普勒太空望远镜，应该能够识别出它定位的行星周围的大型卫星伴星的存在。
无论这些探测活动的结果如何，美国宇航局哈勃太空望远镜的大型继任者应该会开启系外卫星的领域，假设它们像理论预测的那样丰富。目前计划于2014年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）甚至可能能够分辨出这些卫星的大气成分，根据哈佛大学天体物理学家丽莎·卡尔特内格最近的一项分析。威廉姆斯的研究表明，在某些条件下，系外卫星在近红外波长中可能比它们的宿主行星亮得多，而JWST应该对近红外波长非常敏感。
但是，如果天文学家设法在未来几年内发现一颗系外卫星，即使是像科幻传说中那样可居住的卫星，潘多拉的一些方面仍然会是完全虚构的。“有趣的是，《阿凡达》已经过时大约七年了，”西格尔说。天文学家已经寻找了在半人马座阿尔法星宜居带中是否存在巨行星，半人马座阿尔法星是电影中潘多拉星的所在地，但没有发现。这并不是说半人马座阿尔法星没有某种宜居世界——它只需要像我们自己的行星一样，而不是一颗卫星。“如果他们给我或系外行星天文学领域的其他人打过电话，”西格尔说，“我们会建议他们直接在那里放一个地球。”