当地时间10月8日，瑞典皇家科学院宣布，将2019年诺贝尔物理学奖授予吉姆·皮布尔斯（James Peebles）、米歇尔·麦耶（Michel Mayor）和迪迪埃·奎洛兹（Didier Queloz），以表彰他们为理解宇宙演化和地球在宇宙中的位置所作出的贡献。
其中，获奖者米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹堪称“第二个地球”的探寻者。1995年，这两位科学家发现了第一颗围绕类日恒星运行的系外行星，它环绕类日恒星“飞马座51(51 Pegasi.)”运行，距离地球只有50光年。
“某种程度上，发现系外行星的成就，与哥白尼的日心说可以比拟，都是改变人类世界观的重大成就。日心说证明我们的地球在太阳系中并不特殊，系外行星证明宇宙中有无数个地球。”中科院国家天文台研究员郑永春说。
搜寻系外行星正在成为当今科学研究的前沿热点。近年来，系外行星观测取得重要进展，迄今为止发现并确认的系外行星已超过4000颗。
首次发现的系外行星质量是地球150倍
许多太空科幻电影中，都描绘了人类未来可能移居到地外星球的光明前景。而银河系中像太阳一样的恒星有上千亿颗，而整个宇宙中像银河系一样的星系又数以千亿计。那是不是在太阳系外的另一个恒星系，也有围绕另一颗“太阳”运行的系外行星呢？它适合我们移居吗？宇宙中还是否有其他智慧生命？
到目前为止，宇宙仍然以沉默回应我们；而寻找外星生命的探索没有停止。
要找系外地球，先找系外行星。行星不发光，要确证它们的存在可不容易。
早在1855年，就有天文学家宣称发现了系外行星，但直到20世纪90年代，人们对行星的认识还仅局限在太阳系内。1992年，人类首次发现有质量与地球相近的天体环绕着脉冲星PSR B1257+12。
而当时间流淌至1995年时，本届的诺奖物理学奖获得者——米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹则又将这一“第二地球”的探索之旅往前推出重要一步。他们用视向速度法首次发现了飞马座的一颗恒星（即类日恒星“飞马座51”）”旁有行星在运转。这颗首个被发现的太阳系外行星体型庞大，质量是地球的150倍，被称为巨行星。
此后，不断有系外行星被发现，虽然绝大多数都是气体巨星，但是也有少数珍贵的类地行星浮出水面。
如在此后的2017年2月22日，美国国家航空航天局（NASA）宣布，一个国际天文研究小组借助斯皮策太空望远镜和地面观测等方式，发现了7颗围绕矮星TRAPPIST-1运转的行星，其中3颗已确定位于宜居带，可能含有液态水。这一酷似太阳系的行星系统，堪称迄今寻找外星生命的最佳地点。
要发现“第二个地球”有多难？
事实上，如果是短期登陆探访，有很多太空探索的目的地可供人类选择，因为密闭的登陆舱和厚重的宇航服可以保护我们。但如果要移居到另一颗星球，这就要求找到一个适宜人类长期居住的天体，这个天体必须具备更为苛刻的条件……
“一个天体仅仅拥有生命存在的必备元素，如大气层、液态水、温度、磁场等条件是远远不够的。这些要素还必须保持在一个人类需要的适宜范围内。”郑永春说。
以大气层为例，在地球大气层下，假设地球海平面的大气压力为1个标准大气压，医院里的高压氧气治疗为1.4个大气压，珠峰顶只有约为0.41个大气压。由日常经验可知，登顶珠峰往往容易引起身体诸多不适，这与大气压密不可分。
因此，如果系外行星的大气太稠密或太稀薄，人类的心肺功能都将难以承受。如金星表面是90个大气压，连载人登陆都无法实现，更不可能适合人类生存了。光这一条件，就让人类对那些看似相似的系外行星望而却步。
此外，宜居行星应演化到中年阶段也是重要条件之一。只有在这样一个阶段，行星内部能量的释放才比较温和，因为处于演化早期的年轻行星往往会狂暴地释放内部能量，导致地震和火山爆发的强度和频度太大，生命在这些自然灾害面前的生存机会将十分渺茫。同理，系外行星所属的恒星能量释放要比较稳定，否则人类在恒星爆发的超级带电粒子风暴面前，只能坐以待毙。
根据进化论，生命的演化需要经历漫长的过程。太阳系诞生约50亿年后，地球上才繁衍出高度发达的文明。而在宇宙中，如果恒星的质量太大，其寿命就会比较短，处在这个恒星系的行星可能来不及在母恒星的“有生之年”演化出相对复杂的生命。
可见，浩渺宇宙，漫长无际的时间长河中，人类能在地球上繁衍生息，其中有着多少不易与幸运。
在不少科学家看来，就像世界上没有两片完全相同的叶子，宇宙中与地球一模一样的星球也几乎是不存在的，所以如果移居到另一颗星球上生存，人类很可能就需要进化成另一种生物。虽然地球也会面临超级太阳风暴、地球磁极倒转、小天体撞击等重大天文灾难，地球对于人类来说，仍是目前唯一赖以生存的星球。在可预见的未来，人类的命运系于地球，除此之外，别无所依。因此，它值得我们珍爱。
距离发现“第二个地球”还有多远？
值得一提的是，除了我们今天所关注到加拿大、瑞典等国科学家的科研进展，中国在系外行星研究方面也有进展。
2016年中国利用南极一个50 cm望远镜（AST3）首次批量发现了系外行星候选体。目前，正在建设中的西藏阿里天文台，也将于今年夏天可初步建成一个中小望远镜阵列，相信很快可以在国际系外行星搜寻的竞争中取得一席之地。作为我国重大科技基础设施之一，郭守敬望远镜（LAMOST）采用独特的创新设计，能在大视场中同时观测数千天体的光谱，是目前世界上光谱获取能力最高的望远镜。
近几年来，LAMOST在开普勒太空望远镜的观测天区内得到了数万条光谱，其中包括数百个行星的宿主恒星。中国天文学家利用这些数据解开了太阳系外行星轨道偏心率的谜题。
郑永春告诉记者，真正寻找类太阳恒星的宜居行星非常困难，一方面是需要非常高的测光精度，另一方面还要长时间连续观测，这只有太空望远镜才能做到。同时，目前对于如何到达系外行星这一问题也仍然无解。以目前最快的航天器——探测冥王星的新视野号的飞行速度计算，新视野号在借助木星引力加速后的峰值速度为7万~7.5万km/h，如果飞到39光年外的“葫芦娃”星系，则需要57万年。所以，在星际飞行理论没有突破的情况下，如果不借助时空穿越，人类基本不可能抵达这些系外行星。
“不过，随着技术的突破，发现第2个地球也可能只是时间问题。”郑永春说。
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