漫長夏天、溫和冬季、豐收作物沒有一種是永恆的。 你自己、你的家族甚至全人類的命運可能全靠少數不安分的探險者， 一種難以言說的渴望去發現從未到過的新世界。 ——卡爾·薩根
類地系外行星藝術概念圖
地球是宇宙內唯一有生命的星球嗎？我們能否發現“第二地球”？我們發現的系外行星數量呈現出爆炸性增長趨勢。 截至2018年4月1日， 科學家共在2808個恒星系統發現3758顆系外行星。 系外行星搜尋工作的重要目的就是尋找太陽系外存在生命的證據。 美國宇航局的博士後研究員泰勒·羅賓遜和佐治亞理工學院的克里斯多夫·雷恩哈德正在積極探索這一問題。
天文學家在銀河系發現一系列類地行星
羅賓遜和雷恩哈德的研究旨在回答宜居有生命行星的搜尋工作為何要以地球為參照？這種做法合乎邏輯， 因為地球畢竟是已知唯一有生命的行星。 羅賓遜表示：“有人會問‘宜居系外行星什麼樣？’， ‘有生命的系外行星什麼樣？’， 我們的最佳做法就是指向地球。 ”
“旅行者”號飛船
1970年代， “先驅者10”號、“先驅者11”號、“旅行者1”號和“旅行者2”號飛掠太陽系的諸多天體。 這些任務對系內行星和衛星進行觀測， 幫助科學家深入瞭解這些天體的大氣化學特徵和構成以及氣象模式。 隨後的任務揭示地表關鍵細節以及行星和衛星的地質演化。 “旅行者1”號還曾拍攝一張地球遠照， 被著名天文學家卡爾·薩根形象地稱為“暗淡藍點”。
圓圈中的暗淡藍點便是我們的地球
羅賓遜和雷恩哈德指出過去45億年， 地球的大氣層和地表環境不斷演化。 根據一系列大氣和地質模型， 地球過去的很多環境要被打上“非常怪異”的標籤。 這裡的怪異包括地球冰河時代和最早期的紀元， 當時的地球原始大氣層是火山噴氣的產物。 羅賓遜指出這些發現對搜尋其它“暗淡藍點”具有啟示意義。
他說：“其中一大啟示就是避免落入思維陷阱， 誤認為過去的地球環境與現在大同小異。 ”地球的演化史意味著宜居和有生命行星的環境存在大量可能性。 在搜尋“第二地球”過程中， 我們會發現大量類地行星。 它們的環境與過去或者未來的地球類似。 類地行星大名單包括所謂的“雪球版地球”以及與地球冥古代或太古代類似的行星， 前者雖被冰原覆蓋， 但仍能孕育出生命， 後者尚未出現生氧光合作用。
冰河時代的全球平均氣溫下降，導致冰原不斷擴張
對於“第二地球”上的生命形態，以地球為參照同樣有啟示作用。如果地球仍然很年輕，大氣處於原始狀態，所有生命都將處於微生物形態。如果地球處於間冰期階段，將進化出更複雜的生命形態。羅賓遜和雷恩哈德思考未來的哪些進步有助於搜尋其它“暗淡藍點”，包括下一代太空望遠鏡，詹姆斯·韋伯望遠鏡預計於2020年發射。
詹姆斯·韋伯望遠鏡
羅賓遜說：“搜尋真正意義上的‘暗淡藍點’處在類日恒星適居區並且被水覆蓋的類地行星。你可以利用望遠鏡內的光學裝置或者讓帶有未來派色彩的遮星板飛到望遠鏡前方，遮擋明亮的恒星光線，以便讓我們觀測到環繞恒星運行的暗淡行星。包括美國宇航局在內的很多研究機構都致力於打磨這些技術。”
一旦能夠對多岩行星進行直接成像，天文學家便可對大氣層進行細緻研究，進而更準確判斷潛在宜居性。在將來的某一天，我們可以借助超靈敏望遠鏡或者“突破攝星”計畫探索任務，對這些行星的地表進行成像。我們能否發現其它“淡藍點”仍是一個未知數。但在未來幾年，我們或許能夠確定地球這個生命家園究竟是宇宙的常見天體還是一個罕見存在？
整個地球只不過是一個小點，而我們自己居住的地方僅是它的一個極小角落。
羅馬帝國皇帝奧裡利厄斯《自省錄》約西元170年
“你會看見一個小點，那是我們的家園。你所愛的每一個人，你認識的每一個人，你聽說過的每一個人，曾經有過的每一個人，都上面度過一生。所有的獵人與強盜、英雄與懦夫、國王與農夫、文明的締造者與毀滅者、人類歷史上每一個聖人與罪犯，都住在這裡，一粒懸浮在陽光中的微塵。
冰河時代的全球平均氣溫下降，導致冰原不斷擴張
對於“第二地球”上的生命形態，以地球為參照同樣有啟示作用。如果地球仍然很年輕，大氣處於原始狀態，所有生命都將處於微生物形態。如果地球處於間冰期階段，將進化出更複雜的生命形態。羅賓遜和雷恩哈德思考未來的哪些進步有助於搜尋其它“暗淡藍點”，包括下一代太空望遠鏡，詹姆斯·韋伯望遠鏡預計於2020年發射。
詹姆斯·韋伯望遠鏡
羅賓遜說：“搜尋真正意義上的‘暗淡藍點’處在類日恒星適居區並且被水覆蓋的類地行星。你可以利用望遠鏡內的光學裝置或者讓帶有未來派色彩的遮星板飛到望遠鏡前方，遮擋明亮的恒星光線，以便讓我們觀測到環繞恒星運行的暗淡行星。包括美國宇航局在內的很多研究機構都致力於打磨這些技術。”
一旦能夠對多岩行星進行直接成像，天文學家便可對大氣層進行細緻研究，進而更準確判斷潛在宜居性。在將來的某一天，我們可以借助超靈敏望遠鏡或者“突破攝星”計畫探索任務，對這些行星的地表進行成像。我們能否發現其它“淡藍點”仍是一個未知數。但在未來幾年，我們或許能夠確定地球這個生命家園究竟是宇宙的常見天體還是一個罕見存在？
整個地球只不過是一個小點，而我們自己居住的地方僅是它的一個極小角落。
羅馬帝國皇帝奧裡利厄斯《自省錄》約西元170年
“你會看見一個小點，那是我們的家園。你所愛的每一個人，你認識的每一個人，你聽說過的每一個人，曾經有過的每一個人，都上面度過一生。所有的獵人與強盜、英雄與懦夫、國王與農夫、文明的締造者與毀滅者、人類歷史上每一個聖人與罪犯，都住在這裡，一粒懸浮在陽光中的微塵。