银河系有陆地星球吗？一个普通夜晚的随意思考

昨晚躺在阳台的躺椅上，盯着头顶那条朦朦胧胧的银河发呆，突然脑子里蹦出一个问题：银河系里到底有没有像地球这样，能让人踩在坚实土地上的星球？ 不是气态巨行星那种一脚踩空的，也不是冰巨星那种冷得要死的，就是那种有岩石、有山脊、有峡谷的陆地星球，琢磨了半天,发现这事儿其实挺有意思的。

先把这个问题的底裤扒掉——银河系不但有陆地星球，而且多得跟撒哈拉的沙粒一样，你要是随便抓一把星星，里面大概率会冒出几颗岩石行星，只不过问题在于，我们习惯性地把"陆地"和"能站人的陆地"画等号,这两件事差了十万八千里。

先把概念捋清楚：啥叫"有陆地"

天文学上其实没有"陆地星球"这个官方称呼，真正对应的术语叫类地行星（terrestrial planet），简单说就是表面主要是硅酸盐岩石构成的，有固体外壳，你一脚下去实实在在能踩住,不会噗通掉进氢氦海洋里的那种。

太阳系里现成的例子随便数：水星、金星、地球、火星，全是岩石质地，月亮虽然是卫星，但也是岩石球体，谷神星这种矮行星也是，所以你看，光我们这一个小小的恒星系统里就凑了一桌麻将还多一个,银河系里能少的了吗？

到底有多少颗？数字大得有点犯规

根据开普勒太空望远镜和后来TESS的数据，天文学家已经比较有把握地说：银河系里大约每五颗类太阳恒星里就有一颗拥有处在宜居带的类地行星，这不是瞎猜,是实打实的凌星观测和视向速度测量推导出来的。

银河系恒星总数大概在1000亿到4000亿颗之间，取个中间值2000亿吧，就算只有10%的恒星跟太阳类似，那也有200亿颗类太阳恒星，按五分之一来算——

估算项目	数值
银河系恒星总数	约2000亿颗
类太阳恒星占比	约10%
类太阳恒星数量	约200亿颗
拥有宜居带类地行星的比例	约20%
潜在宜居类地行星数量	约40亿颗

40亿颗，这个数字什么概念呢，地球上现在的人口才80亿出头，相当于每两个人就能分到一颗潜在可居住的陆地星球，当然这只是数学推演,实际情况比这复杂太多了。

有陆地是一回事，能住是另一回事

咱别被数字冲昏头，说一颗星球"有陆地"，跟说它"跟地球似的能站人"，中间隔着一百个条件,我给你数数光是基本门槛就包括哪些：

• 表面温度得合适——不能像金星那样460摄氏度，别说站人了，铅都给你化成水
• 得有大气层——但不是啥大气都行，金星大气压是地球的90倍，人在上面瞬间被压扁加烤熟加酸蚀三重暴击
• 磁场要够劲——没有磁场挡着恒星风，大气慢慢就被剥光了，火星就是个惨痛案例
• 板块构造得活跃——这个很多人不知道，板块运动对碳循环至关重要，能把二氧化碳锁进岩石里，否则容易变成温室地狱
• 水的存在形式要对——液态水能稳定存在于地表，不能全冻成冰坨子，也不能全蒸发跑掉

这么一筛下来，那40亿颗里面其实没剩下多少，NASA的科学家私下估计，真正地球2.0级别的可能也就几百万到几千万颗，散布在银河系各处,平均间隔可能有好几十光年。

那"陆地"本身有意思的地方

抛开能不能住人不谈，光是"有岩石地表"这件事就足够让人浮想联翩了,有些类地行星的地质环境可能比科幻片还离谱。

比如开普勒-10b，这颗行星离恒星实在太近了，表面温度能把岩石都熔化掉，科学家推测它表面可能覆盖着岩浆海洋，你站上去？不好意思，你还没站就已经没了，但它是货真价实的岩石行星，有地幔有地壳,只不过地壳是液体的。

再比如TRAPPIST-1系统，七颗行星里至少有三四颗是岩石球体，而且互相之间近到你在其中一颗上能看到隔壁行星上的山脉轮廓，想象一下那个画面：抬头不是月亮，而是六个巨大的岩球挂在天空，上面布满峡谷和陨石坑,那种震撼说实话我脑补不出来。

还有些行星可能是碳行星——地表主要成分不是硅酸盐，而是碳化硅、石墨甚至钻石，要是碳含量足够高，理论上表面能铺着一层钻石质的岩层，闪闪发光的大地,当然温度可能低得你没法碰。

怎么知道这些东西是岩石的

说到这里你可能好奇了，天文学家又没上去过，怎么就敢说哪颗是岩石质地、哪颗是气态的？其实方法挺巧妙的。

核心就两条路子：一是测密度，凌星法能告诉你行星直径，视向速度法能告诉你行星质量，两下一除，密度就出来了，地球密度大概每立方厘米5.5克，木星才1.3克，差老远了，密度超过3、4克的那种,基本就是岩石球跑不掉。

二是光谱分析，行星经过恒星前方时，星光会透过它的大气（如果有的话），光谱里就能读出大气成分，要是光谱里明显缺了氢氦的特征，说明这货不是气态的，更进一步还能看出有没有水蒸气、二氧化碳、甚至氧气。

说这个我想起2017年《自然》杂志上那篇关于TRAPPIST-1行星的论文，研究团队用斯皮策太空望远镜连续观测了将近20天，才把七颗行星的质量和密度大致摸清，证实其中好几颗确实是岩石星球，想想看，人家隔着四十光年连密度都给你算出来了,天文学家这帮人真的是疯子和天才的结合体。

我觉得最迷人的地方

写了这么多数据和技术，其实我觉得最触动人的不是数字本身，而是这样一个事实：银河系里每一颗有陆地的星球，都踏踏实实存在了亿万年。

你能想象那画面吗？那些星球上有真实的石块、砂砾、悬崖，风吹过它们的地表（如果那里有风的话），恒星光斜照在它们高耸的山脉上，投下长长的影子，那些陆地从没被人踩过，上面偶尔有陨石砸出来的新鲜坑洞，有雨水冲刷出的沟壑（如果下雨），有火山慢吞吞吐出来的岩浆岩，它们就在那里，安安静静地绕着各自的太阳转着，在银河系的某条旋臂上,不紧不慢。

也许在某颗星球上，潮汐锁定让一面永远是白昼、一面永远是黑夜，晨昏圈上是一条永恒的黄昏地带，岩石地表被锁在橘红色的光线里一动不动，也许有颗行星的大气偏折出我们不认识的蓝色，可能是甲醇的大海、甲烷的云，岩石还是岩石,但环境完全超出我们的经验范畴。

想着想着就有点恍惚，我们脚下的这片陆地，不过是银河系无数岩石球中的一个，每次抬头看银河，其实就是在看数不清的陆地星球散落在宇宙里的影子，有些可能有液态水，有些可能一片荒芜，有些可能滚烫得晶体都在发光，但它们都实实在在存在着,和我们脚下这片大地一样坚硬。

答案从头到尾都没变：银河系有陆地的星球，到处都是，只是大多数陆地的样子，超出了我们贫瘠的想象而已，光想想这个，就觉得躺在阳台上看星星这件事,突然多了好几层厚度。