截至目前，我們已經發現了近4000顆系外行星，其中361顆疑似位於宜居帶內。隨着TESS的升空，未來我們一定會發現更多的系外行星（即便目前它只發現了8顆）。那麼在那麼多的系外行星中，哪些纔是我們值得關注的，哪些最有可能繁衍生命呢？

系外行星累積發現數量與發現方法（來源：NASA Exoplanet Science Institute）

美國航天局戈達德太空飛行中心行星系統實驗室的科學家吉亞達·阿爾尼（Giada N. Arney）決定從母恆星（寄主星）上做文章。一項新的研究發現，在諸多恆星中，K型星似乎最值得我們關注。

K型恆星周圍的行星藝術畫（來源：NASA Ames/JPL-Caltech/Tim Pyle）

根據光譜型，可以把主序星分爲O、B、A、F、G、K、M（有人發明了一句順口溜：Oh,BeAFineGirlKissMe!），它們的表面溫度從高到低排列。我們的太陽屬於G型恆星，表面溫度大約爲5800K。K型恆星的溫度比太陽稍低些，約爲3700-5200K，表現爲橙色，質量大約是太陽的0.45–0.8倍，直徑約爲太陽的0.7–0.96倍，光度約爲太陽的8%–60%。那麼研究人員爲什麼對它們很感興趣呢？

恆星的分類/光譜型（來源：網絡）

首先，K型星的質量比太陽更小，這就意味着它們有着比太陽更長的壽命，可以達到170億至700億年，這會給生命足夠的進化時間。其次，這類恆星在整個主序星中佔據了大約12%的比重，比G型星多了不少，在太陽的附近就能找到好多樣本，如半人馬座αB，即南門二雙星之一。雖說M型恆星在上述兩個方面似乎顯得更有優勢，如壽命可達上千億年，數量更是多達75%。然而研究表明，它們年輕的時候非常活躍，甚至有些“動盪”，產生超級耀斑的頻率和能量強度遠高於年輕的G型恆星。雖然現在看起來M型恆星是主序星中最暗的，但是它在年輕時可能一度非常明亮，其宜居帶內即便有固態行星表面如地球那樣形成了海洋，那麼在M型恆星其誕生後的10億年裏，暴躁的脾氣可能會迅速地把行星上的海洋蒸發得一乾二淨。因此，處於G型和M型之間的K型恆星有了第三個值得我們關注的理由，它們更加溫和，對生命更爲“友好”。

截至2017年6月“開普勒”望遠鏡發現的宜居帶行星（來源：NASA）

阿爾尼表示非常想知道，一個圍繞着K型星、運行在宜居帶內的固態行星上，如果存在生命跡象，會是什麼樣子的。她認爲行星大氣中的氧氣和甲烷會是一種很強烈的生物信號，因爲這些氣體很容易發生相互作用，一旦我們發現它們同時出現在同一星球的大氣中，那麼很可能由某種東西產生，說不定就是外星生命！

氧氣與甲烷的相互作用（來源：Giada N. Arney, The K Dwarf Advantage for Biosignatures on Directly Imaged Exoplanets）

系外行星大部分離我們都很遙遠，如果氧氣和甲烷信號不夠明顯的話我們也是發現不了的，然而，研究表明K型恆星周圍的行星又可能會產生更強的氧-甲烷生物信號。這是因爲K型恆星的紫外線不會產生高活性的氧氣，不會像我們的太陽那樣更容易破壞甲烷。換句話說，同樣是產生甲烷的行星，在K型星邊上會比在太陽邊上產生更強的信號。此外，K型星周圍的系外行星會比類太陽的G型星的行星更容易被發現，原因很簡單，K型星更暗，至少差一個數量級。此消彼長之下，K型星的系外行星上的生命信號會被放大。好消息是，已知擁有行星的K型星大約有170顆，其中不乏好的研究目標。

紅框範圍內爲K型星周圍地球或超級地球的數量（製圖：水兄；數據來源：NASA Exoplanet Science Institute）

參考資料：

[1] https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/k-star-advantage

[2]Giada N. Arney (2019 March 1). The K Dwarf Advantage for Biosignatures on Directly Imaged Exoplanets. The Astrophysical Journal Letters. 873:L7 (9pp)

[3] Ledrew, Glenn (February 2001). The Real Starry Sky. Journal of the Royal Astronomical Society of Canada. 95: 32.

[4] http://exoplanets.org/table

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_exoplanetary_host_stars

[6] https://en.wikipedia.org/wiki/K-type_main-sequence_star

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