劍橋大學科學家：迷你海王星或許能孕育生命，它們的大氣是關鍵
在太陽系中，八大行星大致可以分為兩類：巖石行星和氣體行星。其中，內側的四顆行星都是巖石行星，地球是其中最大的，半徑為6378公里；外側的四顆行星都是氣體行星，海王星是其中體積最小的，半徑為24622公里，是地球的4倍左右。
可以說，太陽系的兩類行星表現出了極為明顯的差別，不論是體積還是形態，中間都有著巨大的鴻溝。而且，氣體行星上沒有固體表面，也不可能允許生命存在，所以科學家們尋找地外生命時從來都只會把眼光放到系外巖石行星上。也讓科學家產生了疑問：難道地球和海王星之間就沒有行星了嗎？一顆行星大到什麼程度才會註定形成氣體行星呢？
隨著我們對系外行星的瞭解越來越多，這些問題也逐漸得到了解答。
截至目前，科學家們一共發現了差不多4500顆系外行星，終于找到了介于地球和海王星之間的行星。其中小一點的，
（圖片說明：迷你海王星）
迷你海王星的發現，算是填補了行星中的一塊空白。不僅如此，在對這種天體進行研究的時候，
這些迷你海王星的半徑都在地球的1.6-4倍之間，超過了巖石行星和氣體行星的臨界值，但又比海王星小一些。這種體積和組成成分使得它們擁有一些特殊之處，那就是擁有著像海王星一樣富含氫氣的濃厚大氣層，同時在大氣層下，還隱藏著巨大的液態海洋。
氣體行星大氣下有液態海洋並不稀奇，當壓力足夠大時，氣體當然會被壓縮成液體，但這種壓力同時也讓生命被扼殺在搖籃之中。直到去年，劍橋大學天文學研究所的天文學家Nikku Madhusudhan及其同事發現：或許這些迷你海王星上的情況，和我們想象的並不一樣。
（圖片說明：K2-18b）
讓他們產生這種想法的，是一顆名為K2-18b的系外行星。這顆行星是由開普勒望遠鏡在2015年發現的，距離我們大約124光年，圍繞在一顆紅矮星的旁邊。進一步的觀測結果表明，K2-18b不僅位于宜居帶內，而且大氣中還有水蒸氣。這是人類首次發現擁有水且位于宜居帶的系外行星，
不過，K2-18b也有一個問題。它的質量是地球的8倍，意味著這是一顆迷你海王星，所以沒有固體表面以支持生命的發展。
難道這次發現只是一場空嗎？
Madhusudhan不這麼認為。去年的時候，他就發表論文討論了這顆行星的宜居性問題。
不僅如此，由于迷你海王星的獨特性質，它們孕育生命所需的條件似乎比我們想象的還要更加寬泛。
從尺寸上講，一顆迷你海王星的半徑可以達到地球的2.6倍，質量是地球的10倍。從距離上講，它們可以離宿主恒星更遠一些，超出我們認為的宜居帶范圍。
Madhusudhan說：「氫分子可以產生溫室效應，從而提高溫度。所以，即使行星距離宿主恒星非常遙遠，其表面仍然可以達到宜居的條件。相對應的，如果大氣像地球這樣的情況，即使是在更近一點的位置上，有水蒸氣和二氧化碳的溫室效應，也無法阻止表面被冰封，完全無法生存。」
他們甚至做了一個形象的描述，在同樣的距離下，巖石行星的大氣中即使有溫室氣體，表面溫度也會遠低于冰點；而對于迷你海王星，由于大氣層極為濃厚，又有著氫氣的溫室效應，表面溫度甚至可能高達200℃。
由于可能的宜居帶過于廣泛，
比如有些迷你海王星距離宿主恒星非常近，以至于被潮汐鎖定，也就是只有一面能夠朝向宿主恒星。在這種情況下，只有背向恒星的那一側海洋才有希望孕育生命，這裡不會持續被恒星的光照和輻射所摧殘，同時又可以保持相對溫暖的環境。
這樣看來，迷你海王星的確有可能是地外生命的家園。接下來的問題是，我們如何知道一顆遙遠的迷你海王星上到底有沒有生命呢？
很簡單，對它們的大氣層進行光譜分析，就可以發現其中的端倪，這也是目前科學家們研究系外行星的重要手段。幸運的是，迷你海王星的濃厚大氣層，也給光譜分析提供了便利。
通過光譜分析，我們可以尋找一顆系外行星大氣中的臭氧、氧氣或者是甲烷，它們都在各種不同的方面為生命的出現提供了基礎。如果迷你海王星的大氣中沒有足夠多的氧氣也沒關係，我們可以尋找其中的氯代甲烷等物質，它們同樣可能是生命存在的信號。
另一方面，Madhusudhan也表示：不論是去年的論文還是今年的研究，目前都是一個初步探索的階段，還有很多問題等待去解決。如果這些海洋中也可以像地球的海洋一樣孕育生命，那麼這些物質將是我們證明這一點的關鍵。
今年年底，萬眾矚目的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡即將發射升空，它就有這樣的能力對系外行星進行觀測。在望遠鏡發射之前，科學家們也將繼續這方面的研究，以便未來提高望遠鏡的觀測效率。
同時又可以保持相對溫暖的環境。這樣看來，迷你海王星的確有可能是地外生命的家園。接下來的問題是，我們如何知道一顆遙遠的迷你海王星上到底有沒有生命呢？
很簡單，對它們的大氣層進行光譜分析，就可以發現其中的端倪，這也是目前科學家們研究系外行星的重要手段。幸運的是，迷你海王星的濃厚大氣層，也給光譜分析提供了便利。
通過光譜分析，我們可以尋找一顆系外行星大氣中的臭氧、氧氣或者是甲烷，它們都在各種不同的方面為生命的出現提供了基礎。如果迷你海王星的大氣中沒有足夠多的氧氣也沒關係，我們可以尋找其中的氯代甲烷等物質，它們同樣可能是生命存在的信號。
另一方面，Madhusudhan也表示：不論是去年的論文還是今年的研究，目前都是一個初步探索的階段，還有很多問題等待去解決。如果這些海洋中也可以像地球的海洋一樣孕育生命，那麼這些物質將是我們證明這一點的關鍵。
今年年底，萬眾矚目的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡即將發射升空，它就有這樣的能力對系外行星進行觀測。在望遠鏡發射之前，科學家們也將繼續這方面的研究，以便未來提高望遠鏡的觀測效率。