作者|刘少华
审核|朱铮忠
编辑|刘蜜
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美国阿波罗17号宇航员在前往月球途中拍摄的“蓝色弹珠”地球照片（摄于1972年12月7日）|图源：维基百科
地球，人类文明诞生之地，是我们赖以生存的家园。然随着人类文明的发展，受到地球资源的约束，必然会走出家园，去探索广袤的宇宙，那时人类文明的发展必然会迈上一个新的台阶。太阳系，就是我们走出家园的第一步，今天就来了解一下太阳系内天体的宜居性。
在那之前我们先了解一下为什么我们的地球适宜主要以碳和水为主要组成成分有机体的生存。（注：生命的形态远远超过我们的想象，不能仅仅局限与我们一样的生命形态。下文提到的生命均为与地球生命相似的生命。）
太阳系以及其他类型恒星的宣居带|图源：文献4
地球距离太阳一个天文单位（1AU），这使得地球能够获得适中的太阳光照，也不会陷入与主星的潮汐锁定，能够进行速度稳定、适中的自转，使得表面温度均衡。同时，地球质量适中使得大气能够被聚集于行星表面，活动的地核维持着地磁场抵抗着太阳风对大气的电离。这一切使得液态水的长期存在成为可能，而液体是化学反应的最好溶剂，也是诸多生命发展的关键条件。在木星与月球等天体的保护下，地球所处的空间环境相对较为安全， 小型天体撞击对地球生态环境造成毁灭性影响的概率大大降低。
地球内外系统联动机制的工作模型|图源：文献1
为了寻找宜居行星和可能的外星生命,科学家发明设计出了两套评估指数——地球相似指数和行星宜居指数。地球相似指数（ESI）是一个标定其他行星和地球相似程度的指数，范围在0和1之间，地球自身的相似指数以1表示。通过星体大小、密度和距离恒星的距离来分析太阳系内外的已知行星和卫星。行星宜居指数(PHI)则关注的是其他一系列因素（以太阳系及地球的环境推测其他星体是否会适合生命居住），星体是否拥有多岩或者冰冻地表，是否拥有大气层或者磁场，是否具有形成有机体的能量条件，以及星体上是否存在有机化合物等来分析改星体是否适合生命生存和居住。
下面我们结合这两种评估指数来了解一下太阳系内可能宜居的部分行星或卫星。
土卫六
行星宜居指数(PHI)：0.64
地球相似指数（ESI）：0.24
红外光下的土卫六视图（2004年–2017年）|图源：维基百科
土卫六是土星的一个天然卫星，又称为“泰坦”（Titan）。浓密的大气层给这个世界披上了一层神秘的面纱。土卫六是太阳系中唯一有着和地球相似大气层的天体。随着卡西尼/惠更斯探测器对土卫六的深入探测，发现这是个令人惊奇的世界。水何澹澹，山岛竦峙，翻滚流淌的液态甲烷河流汇入湖泊，拥有着自己独特的甲烷循环系统。这有广袤的沙漠，独特的气候，巨大的地下海洋，复杂的化学成分与化学反应，就像原始版地球。也许在未来某日土卫六会变的适合人类宜居。
火星
行星宜居指数(PHI)：0.59
地球相似指数（ESI）：0.70
艺术家想象中地球化后的火星|图源：维基百科
火星，类地行星，距离太阳（1.52AU），位于太阳系内宜居带中。直径约为地球的一半，自转轴倾角、自转周期与地球相当，公转周期是地球的两倍，有二个天然卫星与之相伴（火卫一，火卫二）。拥有稀薄的大气，较为稳定气候周期变化，整体呈现为橘红色的地表（由分布广泛的氧化铁造成），地表沙丘、砾石遍布。目前探测到火星两极和中纬度地表下存在大量的水冰，发现火星土壤含有丰富水分，大约为1.5至3重量百分比，大约为1.5至3重量百分比。并且火星拥有丰富的资源，同时科学家也设想将火星地球化，届时火星可能成为人类的第二家园。
木卫二
行星宜居指数(PHI)：0.49
地球相似指数（ESI）：0.26
木卫二内部结构|图源：维基百科
木卫二是木星的一颗天然卫星，又称为“欧罗巴”（Europa）。木卫二是太阳系中最光滑的天体。星球主体构成与类地行星相似，主要由硅酸盐岩石构成，具有强度呈周期性变化的弱磁场，拥有一层稀薄的含氧大气层。表面由水覆盖，上层为冻结的冰壳，冰壳下是液态的海洋，科学家认为其海洋中可能存在未知的生命，但尚未有证据表明。木卫二可能是太阳系内宜居的地方之一，这还需后续的探索。
金星
行星宜居指数(PHI)：0.37
地球相似指数（ESI）：0.78
艺术家的一个概念图：地球化的金星|图源：维基百科
金星，类地行星，距离太阳（0.72 AU）。大小、质量、体积与地球相似，经常被称为地球的姊妹星，然而金星的世界却让人望而生畏。金星拥有密度极高的大气层，超过96%都是二氧化碳，表面上的压力是地球表面压力的92倍左右，80%被光滑的火山平原覆盖着，加上有着太阳系内最强大的温室效应，使表面的温度平均温度高达462°C，就如同炼狱般的世界。如果人类想要使金星地球化需要几个重要的变化：去除大部分大气中的二氧化碳和降低金星的高温。解决其大气压力及火山运动产生的大量硫化物才有可能移民金星。不过也有一些科学家认为，在金星高层大气中，可能拥有适宜生命存在的区域。
月球
地球相似指数（ESI）：0.56
艺术家笔下的月球殖民概念|图源：维基百科
月球，地球的天然卫星。直径略大于地球的四分之一，质量约为地球的1/81，被地球潮汐锁定。月球拥有地壳、地幔、和核心，表面有着复杂的地形，不存在液态水，有一层非常稀薄、接近真空的大气层，总质量低于10公吨。目前确认了月球表面有水冰的存在。月球是离地球最近的星体，同时也是人类了解最多的星体，开发月球所需的运输成本相对较低，是人类移居的最佳地之一。
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