除了考慮恆星距離液態水源的距離是否合適，想要找到一個適合人類居住的太陽系之外的星球還有很多問題。例如，這個行星像地球、火星或是金星一樣是岩石行星嗎？它也適用板塊構造理論、也有磁場嗎？它也有大氣層嗎？
還有另一個重要問題：世界是否正受到圍繞同一恆星運行的其他系外在軌行星的不利影響？為了更好地理解這一問題，天文學家們正在研究氣態巨星木星的巨大引力對地球運行軌道的影響。
這一策略已經在一部被天文學期刊認可的新文獻上做了大致規劃，也已經上傳到了arXiv上。
儘管太陽系裡的行星已經相距很遙遠了，但這也足夠靠近以影響互相的軌道，當然是程度輕微地。
對於地球來說，那意味著與木星和土星之間的相互作用會加長它軌道的橢圓形，並且影響它的軸向傾斜，創造出冰川和間冰期氣候循環，也被稱為米蘭科維奇循環。
總的來說，雖然出現冰河時期滅絕事件，但這並沒有阻止生命的繁榮發展。但是，如果木星的影響更加強烈，地球的軌道變得更加長、更加偏離圓心呢？這對地球的宜居性來說意味著什麼？
“如果地球的軌道和太陽系裡水星的軌道一樣多變，那麼地球就不會是宜居的，生命不會在這裡發源。” 南昆士蘭大學的天文學家瓊蒂對科學警報如此解釋。
“水星的偏心率能夠高達0.45。如果地球的偏心率達到那麼高，那麼地球在最靠近太陽時可以比金星更加靠近太陽，也可以在最遠點時和火星一樣遠離太陽。”
但木星能否產生如此巨大的變化還是個未知數，所以霍納和一支由同事組成的國際團隊開啟了一個項目來做研究。他們精心製作了太陽系的仿真模型，讓木星旋轉，看會發生什麼。
結果十分出人意料。團隊發現他們的模型起作用了，他們能夠運作系統模型來確定行星怎樣用引力相互影響、怎樣圍繞恆星運轉，並且能夠根據我們對太陽系之於米蘭科維奇週期影響的理解做出繪圖。
但它們也顯示出，事情會以多快的速度分崩離析。
“我們很快發現的是，事實上要使我們的太陽系變得不穩定十分容易。”霍納告訴科學警報。
“在大約四分之三的模擬實驗中，當我們旋轉木星一圈，將它放置在一千萬年之內時，太陽系崩壞了。行星開始互相撞擊，脫離太陽系。”
儘管那聽上去有一點恐怖，但這結果並不是和太陽系外行星研究準確相關的，因為任何一個系外行星系統，當它存在得久到可以被我們探測到，那麼它極有可能是穩定的。
事實上，我們對外星世界的探尋有一些好消息，在團隊完成的剩下四分之一的仿真實驗中，地球是非常正常、宜居的。
研究員說這和稀土假說是矛盾的，稀土假說認為使地球上出現生命的環境條件是獨一無二的，不可能在其他任何地方複製出這種環境條件。
“地球幾乎是處在中間地帶的強大存在，它不快也不慢，不大也不小，它確實很均衡。”霍納說。
“這表明，至少對於這種軌道影響、軌道擾動，大多數在我們模擬的系統中位於地球軌道上的行星，也像地球一樣適合生命，即使從週期性（氣候）振盪的角度來看不是更好的。”
這些觀測都很重要，因為研究的最終目標就是設計一個測試，來縮小值得長遠觀察的系外行星的範圍。
在未來的某個節點，我們的技術設備將足夠精密，能夠在可居住範圍內探測到許多更小的、地球大小的系外行星。但由於望遠鏡時間有限、需求量很大，我們需要找到其他能夠用來評估特定系外行星是否值得長遠研究的方法。
一種方法就是檢查圍繞同一顆恆星運行的其他任何系外行星對潛在可居住性的影響。
“我們從來就沒打算找出一個只有一顆行星而沒有其他行星的行星系統。”霍納解釋道。
這就是仿真實驗發揮作用的地方，它們不止能幫忙確定系統的力學變化，還能確定長時間內有問題的系外行星仍然保持宜居的可能性。
這一團隊的工作得到大規模應用之前還有一段時間。我們現在的器具設備還不夠強大，無法探測到涉及的系外行星。隨著更先進的望遠鏡飛向天空，這種情況將在未來10年得到改變。
那也意味著有更多工作需要處理。這一團隊希望他們的工作意味著，當宜居的系外行星探測大規模開展時，行星天文學家可以通過模擬運行到達地面。這是指，仿真實驗需要接受調整，便於觀察當你繞著其他太陽系行星移動時會發生什麼，例如金星、火星、土星。
“我想那種程度的複雜性，將是我們要深入研究的。”霍納說。
“接下來，我們還將把這項工作與人們開發的氣候模型聯繫起來，看看能否將其轉化為完全可預測的氣候解決方案。”
“換句話說，如果你知道了行星的軌跡，你能預測接下來氣候是如何多變而不只是預測軌道是如何多變嗎？這是將氣候科學和天文學以十分明智的方法結合到了一起。”
作者: MICHELLE STARR
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