迪迪埃·奎洛兹教授（上图）与米歇尔·马约尔一起，因“发现一颗围绕太阳型恒星运转的系外行星”而共同获得了2019年诺贝尔物理学奖

人们曾经以为行星是太阳系的特产。正是因为太阳系拥有独一无二的岩石行星，才有可能产生生命现象。而也有天文学家认为，围绕恒星运转的行星可能在宇宙中非常普遍，只是对人类来说还难以发现。

1995年，两位行星科学家米歇尔·马约尔（Michel Mayor）和迪迪埃·奎洛兹（Didier Queloz）首次发现了太阳系之外的行星。他们在上普罗旺斯天文台（Haute-Provence Observatory）发现了距离地球50光年的气态巨行星飞马座51b（51 Pegasi b）。这项非凡的成就使这两位科学家获得了2019年诺贝尔物理学奖，也由此开启了人类寻找系外行星的历程。

现在，寻找太阳系外的行星已经成为一门“显学”。有无数的天文学家尝试用各种方法寻找系外行星。人类已经在银河系内发现了超过4000颗行星，但是想要发现更多的行星，工作难度越来越大。原因就在于这些围绕恒星运转的行星在宇宙空间里不算大，不发光，也没有什么不同寻常之处，很容易被恒星的光芒掩盖。

为了寻找这些在天空中毫不起眼的系外行星，科学家们开发出了直接成像法、凌星法、天体测量法等各种方法。最近，一些天文学家通过观察木星和它的卫星之间的相互作用得到启发，开发出了一种全新的探测系外行星的方法，这可能让人们发现更多的系外行星。

最靠近木星的卫星木卫一“艾奥”（Io）是太阳系中的第四大卫星，这颗直径3642公里的卫星也是太阳系内火山活动最活跃的天体。天文学家们发现，艾奥与木星之间存在着密切的互动。它在围绕木星运转时，会拖曳木星的磁场，在木星的大气层中产生明亮的极光——从这个角度来说，即使人类不能直接观测到艾奥，也有可能通过木星大气层中有节奏的极光现象得知有什么东西在围绕它运转。

天文学家们由此得到启发。他们怀疑，在太阳系之外，其他恒星与围绕着恒星运转的行星之间也存在着类似的互动现象。通过追寻这种现象，就有可能发现此前被忽略的系外行星。这可能成为一个寻找系外行星的新方法。

2月17日，《自然·天文学》（Nature Astronomy）杂志发表了一篇论文《宁静红矮星的相干射电辐射显示恒星－行星相互作用》（Coherent Radio Emission From A Quiescent Red Dwarf Indicative of Star–Planet Interaction）。这篇论文的作者们在欧洲设置了由2万个低频射电天线组成的探测阵列，用以探测在银河系中发射低频射电辐射的恒星。经过10年的探测，天文学家们积累了详细的数据，随后他们锁定了一颗看上去暗淡的恒星“GJ 1151”。

GJ 1151属于银河系中最常见的红矮星，但它表面的极光现象会持续长达8个小时。在经过详细分析后，研究者们得出结论，这样的极光现象不是出自恒星的内部机制，只可能由一颗大约在1到5天时间里围绕恒星运行一周，大小与地球类似的岩石行星所引发。而这样一颗行星所处的位置又恰好位于该恒星的“宜居带”边缘，也就是说，这颗行星的表面温度允许液态水存在。天文学家们估计，通过这种新方法，利用更灵敏的探测阵列，未来有可能发现数十到数百颗系外行星。这必将极大地推动人类对系外行星的理解和研究。

也有科学家更进一步，认为人类可能从寻找和观察系外行星的过程中发现外星生命，甚至是外星高科技的痕迹。2004年诺贝尔物理学奖得主弗兰克·维尔切克（Frank Wilczek）就对系外行星寄予希望。在刚刚发表的一篇名为《寻找外星技术的迹象》（Looking For Signs of Alien Technology）的文章中，他认为人类在寻找系外行星的过程中，不断开发的新技术让人们不仅可以探测出行星的大小和质量，还能进一步测得行星的表面温度、大气构成等信息，这对于人类探测外星生命、甚至是外星科技至关重要，因为行星表面的种种性质有可能是由生命现象所改变和塑造的。比如说在地球大气层中的氧气就几乎都是由地球生物通过光合作用所产生出来的。

假设在太阳系之外的某颗行星上居住着具有极高科技水平的外星生命，人类有可能观测到什么现象？维尔切克对此进行了展望。比如说，拥有极高科技水平的外星人可能会希望多占有几个行星，让自身的文明可以扩散，这就需要对临近的行星进行改造，其中第一步就是把临近行星的大气成分转变为与自己的母星大气成分一致。从这个角度来说，人类如果探测到一些行星的大气组成成分相同，这有可能正是外星生命和外星技术的标志。另外，外星生命还可能通过先进的技术，有意利用温室效应，通过二氧化碳和水蒸气的聚集来提升寒冷行星的表面温度；或者相反的，外星生命也可能有意降低一颗行星的表面温度。

行星获取能量的方式也值得注意。维尔切克指出，外星生命可能会利用一些看上去“非自然”的能量来源，例如人类目前还没有掌握的核聚变技术。达到了一定文明程度的外星生命也有可能发展出“戴森球”（Dyson Sphere）技术，这就需要布置用以收集恒星能量的大量面板（所谓的戴森球，是物理学家弗里曼·戴森假想出来的，一种包围恒星的球形结构，居住在恒星的高级智慧生命可以通过这样的结构从母恒星获取足够的能量）。

维尔切克进一步提到，在遥远的星系中如果真的存在某种“非自然”的现象，可能正是外星生命想要与其他生命取得联系所发出的信号。人们习惯于想象，外星生命向外发出辐射信号，希望与其他生命形式进行交流。但是这样发送信号的方式效率很低，很容易被忽略。而如果把自己所居住的星系进行某种“非自然”的改造，无疑就等于宣告了此处智慧生命的存在，这无疑是一种更为有效的信号。

人类愿意，也只能通过自身的处境去想象可能存在的外星生命的处境。这样的外星生命居住在一颗行星上，需要从恒星获取能量，也需要液态水和各种有机物的存在。他们还有可能已经掌握了远超人类的技术。这样的外星生命究竟是否存在？或许随着人类对系外行星更深入的理解，会得到答案。

（本文写作参考了《自然·天文学》《Quanta Magazine》杂志的相关报道以及弗兰克·维尔切克的专栏文章）