找尋外星人不用再大海撈針，「適居帶岩質系外行星目錄」出爐

利用蓋婭任務與美國太空總署的系外行星觀測資料，團隊建立系外行星目錄，辨識出 45 顆位於「經驗適居帶」（empirical habitable zone，EHZ）的岩質行星，以及 24 顆位於更保守「3D 適居帶」（3D habitable zone）的候選天體，使搜尋系外生命有優先觀測目標。

研究指出，地面與太空觀測計畫進展讓已知的系外行星數量突破6,000顆。團隊強調，如此龐大樣本讓運用觀測資料重新檢驗適居帶邊界成為可能，並可建立實證導向的目標清單。辨識的45顆岩質行星可能具支持生命的條件，24顆位於3D適居帶，定義納入行星熱收支與大氣穩定性等因素，對可居性條件採取更嚴格限制。樣本包含比鄰星b（Proxima Centauri b）、TRAPPIST-1f、克卜勒-186f（Kepler-186f）等知名行星，以及較少為人熟知的TOI-715b。位於約40光年外的TRAPPIST-1系統的d、e、f、g行星，以及距離約48光年的LHS 1140 b，視為最具潛力的候選天體。然而是否有液態水，關鍵在是否維持穩定大氣層。

主星輻射通量條件，與地球最為接近者包括凌星法發現的TRAPPIST-1e、TOI-715b、Kepler-1652b、Kepler-442b與Kepler-1544b，以及徑向速度法偵測到的Proxima Centauri b、Gliese 1061d、Gliese 1002b與Wolf 1069b。此類目標有助分析主星輻射與行星氣候相互影響的關係。此外，此項研究亦聚焦適居帶邊界的行星環境。內側邊界候選如K2-239d、TOI-700e、K2-3d，以及Wolf 1061c與Gliese 1061c，可用以研究在強烈輻射環境下大氣流失與溫室效應的極限。外側邊界則由TRAPPIST-1g、Kepler-441b與Gliese 1002c代表，有助探討低溫環境液態水的存在與維持機制。

▲ 以恆星有效溫度（相對於太陽）為縱軸、行星接收之單位輻射通量為橫軸，呈現不同類型主星條件下，系外行星環境與適居帶邊界之關係示意圖。（Source：Gillis Lowry / Pablo Carlos Budassi）

有高離心率軌道的行星可評估主星輻射通量的變化對宜居性的影響，並釐清行星是否必須長期停留在適居帶內，或可在進出適居帶時仍維持生命演化的潛力。

團隊同時依不同觀測法（如凌星光譜與徑向速度測量）分類目標，以提升探測大氣與生物徵象的成功率。目錄將成為太空望遠鏡與大型天文臺擬定觀測計畫的重要依據，包括韋伯太空望遠鏡、羅曼太空望遠鏡、歐洲極大望遠鏡、宜居世界天文台及大型系外行星干涉儀（Large Interferometer for Exoplanets，LIFE）。

團隊認為，精確觀測小型系外行星，是確認是否有大氣層並修正適居帶理論的唯一途徑。

（本文由台北天文館授權轉載；首圖為藝術家描繪環繞溫度略高於太陽之恆星公轉的系外行星系統，來源：Gillis Lowry）