银河系到底有多少小行星（银河系有100亿颗类地行星）

我们所在的银河星系中可能到处都有如地球般温暖、多水的行星，这是宾夕法尼亚州立大学的研究人员最新得出的结论。

他们利用美国宇航局开普勒望远镜的数据，估算了银河系中类地行星的数量。结果发现每四颗类日恒星中就存在一颗恒星，它们可能被类地行星环绕。总的来说，这意味着在我们的银河系中最多会有多达100亿个类地行星。该研究结果发表在本周的《天文学杂志》上。

这一估算是寻找外星生命的重要一步，因为其他行星上的任何潜在生命都极有可能在一个类似地球的星球上发现，那里的世界足够温暖可以以容纳液态水。

福特领导的团队将类地行星定义为四分之三地球大小到1.5倍地球大小，它们的公转周期在237天到500天之间，约1.5亿公里的轨道距离范围意味着它们可能处于恒星的宜居带之内，行星表面能够支持液态水。

开普勒望远镜于2009年发射，使用了所谓的凌日法来寻找太阳系外的世界。它观察了超过53万颗恒星，寻找恒星亮度的微小变化，而这种变化可能是由一颗行星从其前方经过造成的。

开普勒通过该方法发现了2600多颗系外行星，揭示了银河系中行星比恒星还多，并让研究人员对行星类型的多样性有了新的认识。该望远镜还帮助科学家首次证实，许多系外行星与地球相似。

开普勒的结果表明，夜空中20%到50%的可见恒星在它们的宜居带中都有类地行星。但是福特的团队并不想仅仅根据开普勒发现的系外行星来估算银河系中类地行星的数量，因为凌日法只擅长探测离恒星较近的大行星，因为大行星遮挡了更多的光。开普勒望远镜并不擅长寻找距离恒星较远的小的行星。此外它的搜寻方法偏向于体积约为太阳三分之一的小而暗的恒星。

因此为了估计开普勒可能漏掉了多少颗行星，研究人员结合开普勒的行星目录和欧洲航天局的盖亚航天器对银河系恒星的调查，创建了假想的恒星和行星宇宙的计算机模拟。然后研究人员的程序就像开普勒一样可以“观察”银河系中的恒星。

福特表示：在我们所认为的类日恒星的范围、宜居带的轨道距离范围、类地行星的大小范围等问题上，都存在很大的不确定性。考虑到这些不确定性，50亿到100亿都是合理的估计。

寻找外星生命的下一步是研究可能适合居住的行星，弄清楚它们是由什么构成的。科学家们对在地球大小的行星的大气层中寻找生物标志物特别感兴趣。即使一颗行星处于恒星的宜居带，它仍然需要一个坚实的大气层来吸收足够的热量来维持其表面的液态水。科学家可以通过测量一颗系外行星通过时的光线表现来计算其大气层的组成。

这就是福特的研究发挥作用的地方。如果类地行星足够多，那么附近就可能有足够多的目标可以供科学家使用更小、造价更低的的望远镜进行研究。如果所有的类地行星都在遥远的地方，那就将需要依靠更远更强大的望远镜才能进行观测。未来的太空任务应该考虑一系列可能存在的类地行星在内。

开普勒望远镜在燃料耗尽后于去年退役，但它将寻找行星的火炬传递给了2018年4月发射的凌日系外行星勘测卫星(TESS)。迄今为止，这两项任务共发现了4043颗行星，其中有3137颗是凌日系外行星。广域红外探测望远镜将于本世纪20年代中期发射到太空，在遥远的行星上寻找氧气和水蒸气的迹象。因此更好地了解银河系中类地行星的潜在数量，可以为未来的探测提供许多重要的信息。