上图:绿色部分是天文学家在太阳系圈定的「恒星宜居带(Circumstellar Habitable Zone)」,范围是0.99-1.7天文单位(即日地距离,约1.5亿公里)。在这个范围内,行星的表面温度能使水维持液态。金星、地球、火星都处在太阳系宜居带里,但并非在宜居带里的行星都适合生命居住,还需要合适的体积、自转周期、公转周期。
1、如果地球离太阳太近(如金星),水会蒸发。
2、如果地球离太阳太远(如火星),水会结冰。
3、如果地球的体积太小,就会像水星一样没有足够的引力留住大气层;也会像火星一样铁核过早冷却,停止火山、地震与板块活动等地质活动,地表会非常崎岖,到处是高山和深谷。大气层中就不能出现维持温度的二氧化碳,也不能形成能调节气候的大面积海洋。
4、如果地球的体积太大,地表大气压力非常大,很难维持生命。
5、如果地球的自转速度太慢,日夜交替的时间就会太长。金星就是243地球日,水星是88地球日,可以说度日如年,昼夜温差很大,生命很难生存。
6、如果地球的自转速度太快,会导致风暴。木星自转周期小于10小时,表面有永不停止的巨大风暴。
7、如果在宜居带里出现类木星行星(如木星、土星),就会影响地球的轨道与自转的稳定程度。地球的公转轨道接近圆形,近日点与远日点的偏离率少于0.02。如果偏离太大,地球的温度会大幅变动,水分会被蒸发或者结冰。而目前发现的外太阳系行星的轨道偏离率平均高达0.25。
8、如果在宜居带之外的适当距离存在类木星行星,可以吸引小行星,成为地球的天然屏障。
