我们对系外行星宜居性的蓝图只是整个宇宙中的一个世界：地球。 我们的家园是唯一一个我们确信存在生命的星球。
但我们所知道的生命存在条件可能并不局限于类地行星，现在科学家们已经确定了一种可能具有数十亿年适宜居住条件的系外行星。
关键在于长期存在的液态水。 在地球上，液态水的存在对于生命的出现至关重要。 推而广之，能够保留液态水的系外行星可能有更好的机会孕育我们目前所理解的生命。
由瑞士苏黎世大学天文学家马里特·莫尔·洛斯领导的新研究得出的结论是，由氢和氦组成的良好而浓厚的大气层确实可以在很长一段时间内维持适合生命存在的温度和条件。
“水在地球上可以呈液态的原因之一是它的大气层，”理论天体物理学家拉维特·海尔德说瑞士苏黎世大学教授。
“凭借其自然的温室效应，它可以捕获适量的热量，为海洋、河流和雨水创造合适的条件。”
然而，地球的大气层并不总是像今天这样。 现在，它主要是氮气，其次是氧气，只有微量的氢气和氦气。
当行星刚刚形成时，它有所谓的原始大气，主要由氢和氦组成：太阳和太阳系形成的尘埃和气体云的主要成分。
地球很早就失去了原始大气层，很可能是作为一个多个过程的结果，包括来自非常炎热的年轻太阳的照射和陨石轰击。
但有可能一个超级地球系外行星？ 一颗比地球大但比海王星小？ 也许能够比地球更长时间地保留其原始大气层。
“如此巨大的原始大气也会引发温室效应——就像今天地球的大气一样，”赫勒德解释道。 “因此，我们想知道这些大气是否有助于为液态水创造必要的条件。”
为了进行这项调查，研究小组转向模拟，对具有不同核心质量、大气质量和距主恒星轨道距离的系外行星进行建模，该团队将其建模为类太阳行星。
他们的结果表明，具有厚厚原始大气的系外行星确实可能足够温暖，足以维持液态水的存在长达 100 亿年。
这就是其中一颗系外行星的样子。 （蒂博·罗杰/伯尔尼大学/苏黎世大学）
但也有一些警告。 为了避免强烈的恒星辐射剥离原始大气层，系外行星需要与恒星保持相当远的距离？ 大约是地球到太阳距离的两倍。 对于太阳系来说，距离太阳太远，行星表面的任何水都可能会被冻结。
但太阳并不是行星可能享受的唯一热量来源。 有些世界，包括地球，可以产生自己的热量。 这可以通过多种途径实现，例如地热过程以及存在放射性元素腐烂时会产生热量。
因此，研究人员表示，如果一颗超级地球系外行星距其主恒星的距离如此之远，既有原始大气层又有足够的内部热量来保持自身温暖，那么表面存在液态水的条件就满足了。
“对很多人来说，这可能会让人感到惊讶，”理论天体物理学家克里斯托夫·莫达西尼说伯尔尼大学的。
“天文学家通常预计液态水会出现在恒星周围接收适量辐射的区域：不要太多，这样水就不会蒸发，也不要太少，这样水就不会全部冻结。
“由于液态水的存在可能是生命存在的先决条件，而生命可能需要数百万年的时间才在地球上出现，这可能会极大地拓展寻找外星生命形式的视野。根据我们的研究结果，它甚至可能出现在地球上。”所谓的自由漂浮行星，不围绕恒星运行。”
这种内部加热模型假设可以支持具有厚冰壳的世界上的生命，例如的月亮土卫二和的月亮欧罗巴， 和卫星绕轨道运行的流氓系外行星在整个银河系中漂流。
对于团队的模型来说，需要很多部件在正确的时间出现在正确的位置。 那不是不可能吗？ 毕竟，地球存在，地球上的所有生命也存在吗？ 但这可能不会轻易发生。
“虽然我们的结果令人兴奋，但我们应该对它们持保留态度。对于这样的行星来说，要长期拥有液态水，它们必须拥有适量的大气层。我们不知道这种情况有多常见，”莫达西尼 说。
“即使在适当的条件下，也不清楚在如此奇异的潜在栖息地中出现生命的可能性有多大。这对天体生物学家来说是一个问题。尽管如此，我们的工作表明，我们以地球为中心的生命观念——友好的星球可能太狭窄了。”
该研究发表于自然天文学。
