本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
对于系外行星来说，今年是壮观的一年。新的发现和新的见解真正将通往其他世界的大门推得更远。
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在过去的 12 个月中，我们获得了关于其他恒星周围行星的惊人数量及其多样性的越来越好的统计数据。我们似乎最终也获得了证据，证明我们邻近的恒星半人马座阿尔法星 B 确实拥有至少一个世界。 按照任何标准衡量，这都是一次巨大的收获。
但我仍然对许多科学公告中（包括我惭愧地说我自己的公告）似乎充斥的关于“宜居”世界和“类地行星”的说法感到困扰。为了纪念我们围绕太阳运行大约第 4,500,000,000 圈的结束，我想尝试澄清事实，因为我认为我们有更多值得期待的，而不仅仅是找到“另一个地球”。
首先，当新闻稿声明可能已经发现了一个'宜居'世界时，真相要复杂得多。天文学家和天体生物学家倾向于使用术语宜居作为行星表面存在液态水的简写，这意味着温度范围在水的冰点和沸点之间。但这还需要足够高的表面大气压，以使水以液态形式存在而不会沸腾成蒸汽，并且大气层将改变辐射进出表面的传递——通常通过温室效应的方式。
而这仅仅是个开始。按照这个简单的标准，即使是地球也只是部分宜居的——一年中大约 85% 的面积仍然适合液态水存在（我的同事Dave Spiegel、Kristen Menou 和我几年前重申了这一事实）。因此，严格来说，“宜居”包括一系列我们认为非常恶劣的环境，包括高压、高温气候以及具有稀薄大气层的亚北极类别。
2012 年新宣布的宜居，甚至潜在宜居系外行星的问题在于，不仅我们目前完全没有关于是否存在水或大气层的信息，而且我们对它们的地质物理历史或现状也完全不了解（除了有根据的猜测）。 地球物理学是这里不可告人的小秘密。在地球上，地球表面环境长期（指数百万年）保持在接近“宜居”状态是地球物理循环再生的直接结果，即所谓的碳酸盐-硅酸盐循环。或者更粗略地说，没有火山活动或构造活动，你就不会有温和的气候。
这并不意味着它们中的一些不会达到最佳状态，但现在就这么说还为时过早。
这就引出了另一点，即随意使用“类地”这个短语。 说出这个词可以唤起各种各样的景象。它可能会让我们想到海洋、沙滩、山脉、沙漠、森林、蓬松的云朵、蓬松的小兔子、温暖的夏天、下雪的冬天、当地的酒吧，或者当地集市热闹非凡的喧嚣。
但这通常与科学家所附加的含义相去甚远。它可能仅仅表示一颗具有岩石表面的行星，而不是一个具有厚厚气体外壳的世界。它可能意味着一个质量和密度与地球大致相同的世界。它可能意味着一颗行星围绕着像太阳一样的恒星运行。或者它可能仅仅意味着我们厌倦了说诸如“一个质量为地球两倍的物体，在一个接近圆形轨道上绕一颗大约 40 亿年前的主序星运行，该主序星的质量与太阳相似”之类的话。
虽然在某种程度上这纯粹与语义有关，但我认为考虑一下这一点很重要。我认为当我们说“类地”时，我们真正指的是一颗行星与地球等效。也就是说，虽然这颗行星对人类感官来说可能完全陌生，但它仍然与地球的许多相同的物理和化学特征相匹配。这有点像在机场租车，你预订了敞篷红色跑车，却被告知他们已经没车了，但你可以拥有一辆“等效”的汽车。它将有四个轮子、一个发动机，是的，如果你愿意，你可以把车窗全部摇下来。
这至关重要，因为我们在 2012 年从系外行星中学到的一件事是，它们非常多样化，并且我们的太阳系的配置和内容在某种程度上（只是在某种程度上）是不寻常的。例如，我们的行星姐妹都不属于可能是数量最多的世界类别——质量介于地球和海王星之间的天体。那里有大量的这类天体，但这里却没有。
我们的系统也相对分散，越来越明显的是，宇宙喜欢构建由众多行星组成的紧凑轨道结构，这些行星的轨道周期为几天到几周。同样明显的是，大多数行星系统可能都经历了一个比我们的系统更剧烈的动力学重排或动力学“冷却”时期——在主要行星的高度椭圆轨道中留下了明显的特征。
这只是冰山一角。虽然我们还不了解系外行星的元素和化学成分，但我们确实看到了原行星环境的内容和条件的多样性。我们还怀疑，通往任何单个世界的道路都包含各种各样的本质上是随机的事件——行星的形成过程是高度随机的。
从表面上看，这似乎有点令人沮丧。毕竟，找到一颗“类地”行星通常被描述为系外行星科学的圣杯，是宇宙中另一个可能孕育生命的地方。但如果所有世界都是独一无二的，那么可能没有其他地方像地球一样，如果一套微妙的条件对于生命至关重要，这将给这些前景泼冷水。
然而，宇宙的化学成分似乎确实与我们从中诞生的化学成分完全相同。用碳制成的分子无处不在，无论是在稀疏的星际介质中，还是在正在形成的原始恒星系统的增厚云层中，有机化学都占据主导地位。
它也渗透到我们太阳系的古老物质中，我们在碳质球粒陨石和彗星成分中看到了这些古老物质的保存。地球上的生命不仅在 35 亿到 40 亿年前迅速开始，而且似乎迅速演变成一个相互关联的全球化学网络，该网络稳健地保存了新陈代谢和生存的重要基因蓝图——核心行星基因组。
虽然我们确实还不知道实际答案，但我个人对这一切的看法如下。可能没有“类地”行星存在，但几乎肯定存在与地球等效的世界——外星世界，但仍然适合生命存在。
只有对我们通过宇宙和地球生物化学的元素和化学成分所看到的一切进行最牵强和勉强的解释，才会表明地球上发生的事情是“特殊的”。碳化学支配一切，而 40 亿年前的地球与今天的地球一样陌生，但生命却迅速开始了。这种情况也会在其他地方发生。
因此，我们不一定需要对其他类地行星屏住呼吸，但我们应该期待各种各样等效的地方。我个人迫不及待地想知道复杂的分子进化在那些其他世界是如何展开的。