“設想一個‘複雜生命的可居住區’被定義為一個安全區，在那裡，我們可以像今天在地球上發現的那樣，支持豐富的生态系統。”大多數外星行星大氣中的有毒氣體使它們不适合複雜的生命。“我們的研究結果表明，像我們這樣複雜的生态系統不可能在傳統定義的宜居帶的大部分地區存在。研究報告的主要撰寫人、與裡昂合作的美國宇航局博士後項目研究員愛德華·施威特曼說:“我認為，向世人展示我們的星球是多麼的稀有和獨特，隻會增強我們保護它的理由。”“據我們所知，地球是宇宙中唯一能夠維持人類生命的星球。”

要在傳統的宜居帶外邊緣維持液态水，一顆行星需要的二氧化碳量将是地球現在的數萬倍。這遠遠超出了已知對地球上人類和動物生命有毒的水平。

“這是第一次生理極限的地球上的生命被認為是預測複雜生命的分布在宇宙的其他地方,”

科學家們可能需要重新考慮他們對太陽系外有多少顆行星可能擁有豐富多樣的生命的估計。在一項新的研究中，加州大學河濱分校領導的一個研究小組發現，大多數行星的大氣中有毒氣體的積聚，使它們不适合我們所知的複雜生命。

傳統上，對外星生命的大部分研究都集中在科學家們所稱的“宜居帶”上。宜居帶的定義是，從一顆溫度足夠高的恒星到一顆行星表面可能存在液态水的距離。這種描述适用于基本的單細胞微生物，但不适用于像動物這樣的複雜生物，包括從簡單的海綿到人類的一切。

該研究小組的成果發表在《天體物理學雜志》上。研究表明，考慮到某些有毒氣體的預測水平，複雜生命的安全區域至少會縮小一半，在某些情況下甚至完全消除。

利用計算機模型研究各種行星上的大氣氣候和光化學，研究小組首先考慮了二氧化碳。任何一個戴水肺的潛水員都知道，體内過多的這種氣體可能是緻命的。但是離主星太遠的行星需要二氧化碳——一種強有力的溫室氣體——來維持高于冰點的溫度。包括地球。

這項新研究的結論是，僅二氧化碳毒性就将簡單的動物生命限制在傳統可居住區域的一半以内。對人類和其他更敏感的高級動物來說，安全區域縮小到不到該區域的三分之一。

更重要的是，某些恒星根本不存在安全區域，包括太陽最近的兩個鄰居，比鄰星(圖片在頁面頂部)和TRAPPIST-1。這些溫度較低、亮度較低的恒星發出的紫外線輻射的類型和強度可能會導緻一氧化碳(另一種緻命氣體)的高濃度。一氧化碳與動物血液中的血紅蛋白結合，血紅蛋白是一種通過身體輸送氧氣的化合物。即使是少量的氧氣也會導緻身體細胞因缺氧而死亡。

一氧化碳不能在地球上積累，因為我們更熱、更亮的太陽會在大氣中引發化學反應，迅速将其摧毀。盡管研究小組最近得出結論，微生物圈可能能夠在一個一氧化碳含量豐富的星球上茁壯成長，“就我們所知，這些地方肯定不是人類或動物生活的好地方。”

科學家已經證實有近4000顆行星圍繞太陽以外的恒星運行，但沒有一顆行星能夠親自造訪。他們實在是太遙遠了。最近的是半人馬座比鄰星B，目前的宇宙飛船需要54,400年才能到達。用望遠鏡探測它們大氣中某些氣體的豐度是研究這些所謂系外行星的唯一方法之一。

“研究小組的發現提供了一種方法來決定我們應該更詳細地觀察這些無數行星中的哪一個，”“我們可以找到二氧化碳或一氧化碳含量可能過高、無法支持複雜生命的宜居行星。”

該團隊先前工作的發現已經為下一代太空任務提供了信息，比如NASA提出的可居住系外行星天文台。例如，由于氧氣對地球上複雜的生命至關重要，而且可以被遠程探測到，研究小組一直在研究氧氣在不同行星的大氣中有多常見。

除了地球，我們太陽系中沒有一顆行星擁有可以從遠處描述的生命。如果太陽系的其它地方存在生命，那麼它就在岩石或冰的表面之下。因此，系外行星可能是我們發現更像我們自己的宜居世界的最大希望。

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