一項新的研究發現，在目前天文學家所知的可能適宜居住的類地系外行星中，沒有一顆具備我們在地球上所知的適合維持生命的條件，地球上擁有豐富的植物、微生物和動物生物圈。

這項研究發表在週三（6月23日）的《皇家天文學會月刊》上，評估了10顆類似地球的系外行星的氧光合作用的基本條件。這些行星的質量已知，它們在恆星周圍所謂的“宜居帶”中執行。

“宜居帶”是一顆恆星周圍的區域，其溫度適宜並有液態水的存在，而液態水是我們所知的地球上存在生命的主要先決條件。然而，義大利那不勒斯大學的一組天文學家的研究發現，僅處於“宜居帶”還遠遠不夠。

光合作用是一種賦予生命的過程，它允許植物和一些微生物將光轉化為有機物，併產生氧氣作為副產品。光合作用需要適量的陽光，但並不是所有的恆星都能做到這一點。

研究人員計算了行星從恆星接收到的光合作用有效輻射（PAR）——光合作用生物可以利用輻射的波長在400到700奈米之間。他們發現，這些行星經常圍繞著溫度過低而不能提供足夠PAR的恆星執行。例如，一顆溫度只有太陽一半的恆星可以提供足夠的PAR來產生一些光合作用，但不足以創造像地球那樣豐富的生物圈。

科學家們在一份宣告中說，事實上，在研究樣本中，只有一顆行星——開普勒-442b——接近於接收到足以維持一個大生物圈的PAR。開普勒-442b是一顆超級地球，圍繞天蠍座1200光年外的一顆恆星執行。

儘管這項研究只在非常小的行星樣本上進行，但天文學家對銀河系中恆星的性質有足夠的瞭解，因此可以假設適宜於光合作用驅動的生命存在的條件可能很少。銀河系中的大多數恆星都是所謂的紅矮星（red dwarf），它們的溫度只有太陽的三分之一，很暗，在它們附近的行星上無法產生任何光合作用。

該研究的主要作者喬瓦尼·科沃內（Giovanni Covone）教授在宣告中說：“由於紅矮星是我們星系中最常見的恆星型別，這一結果表明，其他行星上類似地球的條件可能比我們希望的要少得多。”例如，在與太陽相鄰的30顆恆星中，據信有20顆是紅矮星。

但是比太陽熱的恆星也不是理想的。科學家補充說，明亮的恆星通常會很快燃燒殆盡，即使它們可能產生足夠的 PAR 以在有水和碳的行星上觸發足夠的光合作用活動，但它們可能會在這些行星上演化出任何形式的複雜生命之前死亡。

喬瓦尼·科沃內補充說：“這項研究對複雜生命的引數空間提出了強烈的限制，所以不幸的是，似乎容納豐富的類似地球的生物圈的‘最佳位置’並沒有那麼寬。”

天文學家已經在銀河系中發現了數千顆系外行星。但他們對它們的瞭解相對較少。然而，科學家們在宣告中說，在“宜居帶”發現類地巖行星似乎並不常見，那裡可能存在水。

展望未來，隨著人類的科技發展，可能會給這一領域的科學家帶來更多洞見。比如計劃於今年晚些時候發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST），可能能夠揭示更多關於其他恆星周圍遙遠世界的資訊，以及它們上存在複雜生命形式的可能性。