今年，天文学家发现了太阳系以外围绕恒星运行的比地球更大的行星。
研究显示，这些“超级地球”似乎为发现其他行星上的生命提供了最佳机会，而且它们甚至可能比地球更宜居。
目前的预测表明，这些超级地球可能是太阳系外围绕恒星运行的最常见行星类型。
如今，天文学家经常发现围绕太阳系外恒星运行的行星——它们被称为系外行星。但在2022年夏天，参与美国国家航空航天局（NASA）凌日系外行星巡天卫星项目的团队发现了几颗特别有趣的行星，它们运行在各自主恒星的宜居带内。
其中一颗行星比地球大30%，绕其恒星运行一周不到三天。另一颗比地球大70%，可能拥有深海。这两颗系外行星都是超级地球——质量大于地球，但小于天王星、海王星等冰巨星。
我是一名天文学教授，研究星系核心、遥远星系、天体生物学和系外行星。我密切关注可能孕育生命的行星搜寻工作。
地球仍是科学家所知宇宙中唯一存在生命的地方。把寻找生命的重点放在地球的“克隆体”上似乎合乎逻辑——具有与地球相近特性的行星。但研究表明，天文学家最有可能在类似近期发现的超级地球上找到其他行星上的生命。
常见且易于发现
大多数超级地球围绕较冷的矮星运行。与太阳相比，这些恒星质量较小，寿命也长得多。每一颗类似太阳的恒星周围都有数百颗较冷的矮星；科学家在观测过的矮星中，发现有40%的较冷矮星周围运行着超级地球。根据这一比例，天文学家估计，仅银河系宜居带内就有数百亿颗超级地球，那里可能存在液态水。地球上的所有生命都需要水，因此水被认为是宜居性的关键。
根据目前的预测，约有三分之一的所有系外行星是超级地球，这使它们成为银河系中最常见的系外行星类型。距离地球最近的一颗仅有六光年。甚至可以说，我们的太阳系很特别，因为其中没有质量介于地球和海王星之间的行星。
超级地球是寻找生命的理想目标，还有一个原因：与地球大小的行星相比，它们更容易探测和研究。天文学家使用两种方法探测系外行星。一种是寻找行星对其主恒星产生的引力效应，另一种是观察行星从恒星前方经过时，恒星光线是否短暂变暗。行星越大，这两种探测方法都越容易。
超级地球可能超级宜居
300多年前，德国哲学家戈特弗里德·威廉·莱布尼茨认为，地球是“所有可能世界中最好的世界”。莱布尼茨的论证旨在回答邪恶为何存在的问题；现代天体生物学家则提出了类似的问题，探究什么样的行星适宜生命生存。事实证明，地球并非所有可能世界中最好的世界。
由于地球的板块活动以及太阳亮度的变化，地球气候随时间剧烈波动，从足以沸腾海洋的高温到席卷全球的严寒。地球45亿年的历史中，大部分时间都不适合人类和其他大型生物生存。模拟结果表明，地球长期宜居并非必然，而是机缘巧合。人类能活着，真的是幸运至极。
研究人员总结出一份行星属性清单，这些属性有利于生命生存。较大的行星更可能具有活跃的地质活动，科学家认为这一特点有助于推动生物进化。因此，最宜居的行星质量约为地球的两倍，体积比地球大20%至30%。它还应拥有足够浅的海洋，让光线能够促进生命一直繁衍到海底；平均气温为77华氏度（25摄氏度）；大气层比地球更厚，能够发挥保温层的作用。最后，这类行星应围绕一颗比太阳更古老的恒星运行，为生命提供更长的发展时间，并拥有强大的磁场，抵御宇宙辐射。科学家认为，这些属性结合起来，就能使行星超级宜居。
按照定义，超级地球具备许多超级宜居行星的属性。迄今为止，天文学家已发现24颗超级地球系外行星。它们理论上比地球更宜居，即便未必是所有可能世界中最好的世界。
近期，宜居行星名录中新增了一批令人振奋的成员。天文学家已经开始发现系外行星，这些行星已被抛出其恒星系统，而且可能有数十亿颗在银河系中游荡。如果一颗超级地球被抛出其恒星系统，且拥有稠密的大气层和水覆盖的表面，它可能维持生命数百亿年，远远超过太阳死亡前地球生命所能延续的时间。
探测超级地球上的生命
为了探测遥远系外行星上的生命，天文学家将寻找生物特征，即生物活动的副产物，这些特征可以在行星大气中探测到。
NASA詹姆斯·韦布空间望远镜是在天文学家发现系外行星之前设计的，因此并未针对系外行星研究进行优化。不过，它能够开展部分相关科学研究，计划在运行的第一年观测两颗可能宜居的超级地球。过去几年发现的另一组拥有广阔海洋的超级地球，以及今年夏天发现的行星，也都是詹姆斯·韦布望远镜的理想观测目标。
不过，寻找系外行星大气中生命迹象的最佳机会，将来自新一代大型地基望远镜：39米口径的极大望远镜、30米望远镜和24.5米口径的巨型麦哲伦望远镜。这些望远镜目前都在建造中，计划于本十年末开始收集数据。
天文学家知道，生命所需的要素存在于宇宙中，但宜居并不意味着已有生命。在研究人员找到其他地方存在生命的证据之前，地球上的生命也可能只是一次独特的偶然。宜居世界没有生命迹象的原因有很多；但如果未来几年天文学家观测这些超级宜居的超级地球仍一无所获，人类或许不得不认定，宇宙是一片孤寂之地。
