最近，科学家们确认了太阳并非唯一的恒星——它也有自己的行星系统。这一发现历经了数世纪，对我们居住的地球以及我们在宇宙中的位置意味着什么？

我们尚未离开太阳系

地球，我们的家园，对我们至关重要。它的大小、与太阳的距离以及太阳本身都完美地适宜于形成液态水，孕育出像我们这样的生命。然而，在过去的几十年甚至几个世纪以来，科学家和哲学家们一直在仰望星空，思考着相同的问题：地球是否具有独特性？这些特性是否罕见，或者在浩瀚的宇宙中并不稀有？

在过去几十年里，我们一直在探索我们在宇宙中的位置。每一次的发现都带来了新的惊喜。

杰克-利索尔：对于行星探索，一个普遍的主题是多样性。我们观察到的一切，都比预期的更加多样化。

这是美国宇航局艾姆斯研究中心的太空科学家杰克-利索尔的观点。他亲眼见证了研究人员是如何发现这些细节和多样性的。如果我们回顾50年前，那时已知的行星数量与过去几个世纪相比并没有显著变化。

太阳系中的行星分为三类：气态巨行星（木星和土星）、冰态巨行星（天王星和海王星）以及岩质行星（水星、金星、火星，当然还有地球）。

这是1971年发表在《天文学和天体物理学年度评论》上的一篇文章中的一段话。当时，地球与它的两个邻居金星和火星的差异，以及为什么不同，是一个开放的问题。

杰克-利索尔：在20世纪中叶，许多人认为火星可能非常像地球。这个观点在20世纪初非常流行。

随着时间的推移，我们对太阳系中的行星进行了更深入的研究。20世纪70年代，苏联和美国的探测器纷纷登陆金星和火星。1977年发射的旅行者号探测器访问了太阳系的四颗外行星。每一次任务都为太阳系的拼图增添了更多的碎片，揭示了行星的构成，它们之间的相似之处和差异，以及它们——乃至整个太阳系——的形成过程和时间。

荷兰莱顿大学的天体物理学家埃文·范·迪肖克是《天文学和天体物理学年度评论》的联合编辑。她见证了我们对火星、金星和地球的认识是如何随着时间的推移而演变的：

埃文·范·迪肖克：“也许它们的形成方式非常相似，但我们了解到——在之后的45亿年中，它们的演变方式大相径庭。这就是地球现在是宇宙中独一无二的星球的原因。金星和火星可能一开始有相近的含水量，但它们的演化却截然不同。”

因此，地球可能并不那么特别：其他行星可能也一开始就有水存在，我们的地球只是因为与太阳的距离特殊，以及其他一些关键因素，因此稍微幸运了一些。但实际上，有一些非常重要的因素使得地球与众不同。

保罗·巴特勒：“当然，地球最特别的一点是它孕育了我们——生命。”

保罗·巴特勒是卡内基科学研究所的一员。在20世纪70年代，地球既普通又特殊，普通在它只是另一个类地行星；特殊之处在于——它是我们所知的宇宙中唯一的生命之家。但是这一观点有一个重要的限制。几十年前，我们只知道一个被行星环绕的恒星——太阳。这意味着，正如1971年的一篇评论所解释的那样：

但是，在宇宙的背景下讨论地球是否特殊并不能仅仅局限于地球在太阳系中的位置。人们正在进行一项任务，即：探索其他恒星是否真的拥有自己的行星，以及分析这些行星的特点。

埃文·范·迪肖克：“我想，当时肯定有很多关于其他行星系统的猜测。现在是否有像地球那样独特的行星是颇有价值的问题，两种观点都曾有人提出过。”

事实上，早在几百年前就有人提出在太阳系之外存在行星这个观点。1584年，意大利哲学家乔尔达诺·布鲁诺就认为：

系外行星

哥白尼的异端观点可能导致了他在16年后被处决。300年后的18世纪和19世纪，人们似乎一个接一个地“发现”了外行星。例如，早在1855年，就有人通过观察到一对相互围绕的恒星的运动异常来推测存在系外行星。

20世纪，关于新行星的报道增加了，但是随即又出现了一个问题。

杰克·利索尔：“在60年代和80年代初，有关首次发现系外行星的新闻登上了头条。这些新闻都声称他们报道的行星是人类首次发现的系外行星，但是他们都声称自己是首次发现一定是不对的。”

实际上，随着更多证据的出现，几乎所有这些报道的“首次发现”都被证伪了。

像我们刚认识的杰克·利索尔这样的一些研究人员，并不想一直等待直到一个被证实的发现最终出现。相反，他们致力于提出理论来展示可能存在的情况。在他1993年发表的一篇名为“行星形成”的综述中，杰克指出：

“我们只对一个行星系统有着确切的了解——那就是我们所生活的太阳系。所以，目前来说，理论模型为我们提供了最佳的手段来估测我们所在的银河系中行星系统的丰富度和多样性......＂

当然，只有一个太阳系和一些关于年轻恒星周围物质盘的证据，这样的研究充满了推测。现在回头看，杰克发现研究工作的局限性。

杰克·利索尔：“如果人们做出了详细的预测，结果往往不尽如人意，但总的来说，我们基本上还是朝对的方向努力的。”

与此同时，保罗则对早期关于形成我们太阳系之外行星的理论工作的评价毫不客气。

保罗·巴特勒：“每个行星形成的理论都有一个共同点，那就是它们都差得离谱，简直毫不相干。我们当时被局限困住了。”

但是在1993年，这些模型无从验证。人们希望能通过实际观察其他行星系统来“最终”获得更多的限制条件。

“最终”这个词在那个时候听起来似乎还遥不可及。毕竟，要观测到外行星，需要许多技术上的突破。天文学家需要灵敏的光谱学技术来探测恒星微小的运动，这样才能显示出有行星的引力在影响它的运动。同时，他们还需要强大的计算能力和存储空间来处理这些数据。

第一个系外行星的发现

两年后，到1995年，有一个宣布发现了第一个类似太阳的恒星周围的外行星。这颗奇异的候选行星的特征又是很古怪——它似乎质量接近木星，但不同于距离太阳很远的木星，这颗星在近距离围绕着恒星旋转，大约四天绕行一周。

保罗·巴特勒：“大多数人都认为那是错误的，因为首先，直到那时所有宣称找到系外行星的声明都是假的。其次，所有人都知道在每四天为一周期的轨道上不可能有一颗像木星那样的行星，这种想法非常荒唐。当时我们在接下来的一周恰巧有四晚能够在望远镜上进行观测。我们带着怀疑的态度过去，认为不可能看到结果。在那四天结束后，我们对着结果感到震惊，那些数据完全正确。这样的事情真的存在，它具有一个四天周期的轨道，他们真的完成了一项壮举。这个消息很快传遍了全世界。在随后的三四天里，我们的电话响个不停。《纽约时报》《华盛顿邮报》，还有各种科学杂志都在不停地联系我们。”

来自媒体铺天盖地的报道压的令人喘不过气来。但是这也可以理解，因为这是人类第一次对另一个地外星系的报道。1995年10月20号《纽约时报》这样进行报道：

如果这些发现得到了进一步的研究证实，那么这些发现将会产生深远的哲学上和科学上的影响。人们对于太阳系是独一无二的存在这一种认识将会不攻自破，并且存在其他地外星系的可能性意味着宇宙内更有可能存在其它外星生命——也许是智慧生命。

但是并非所有人都是如此的兴奋。事实上，埃文记得当时学术界对这个实验的反应完全不同。

埃文·范·迪肖克：当然，这完全在情理之中。当然，它奇怪的轨道让这颗行星的成分和结构令人惊讶。但是我认为所有人都在等待这一个结果。某种程度上来说，人们对系外行星的探索有太多的负面结果，就好像是“这是怎么了？出了什么问题？我们到底哪里出现了错误？为什么我们看不到这些系外行星？”现在的这一实验结果让我们如释重负，我们终于找到这些系外行星了。

不管是如释重负还是启示之录，这是第一次人类得以窥见系外行星，也得以明白宇宙的其他行星和我们身边的太阳系中的其他行星是存在如此巨大的差异。虽然一些行星科学家已经考虑过如此巨大的行星在如此接近其恒星的轨道上运行的可能性，但这肯定不是寻找地外行星的重点。

杰克·利索尔：这也是为什么发现这个地外星系花了科学家们如此长的时间，因为科学家们正在寻找与我们的太阳系更相似的东西。也许是更近一点的“木星”，或者质量更大一点，或者类似的东西。

在接下来的这几个月里，更多这些所谓的“热木星”被科学家们所发现，这表明这种看似非凡的行星实际上是多么普遍。保罗——我们刚才听到他描述了他对第一颗系外行星的验证——发现了下一颗系外行星。1998年，他在《天文学和天体物理学年度评论》上合作发表了一篇评论，详细介绍了首批被发现的八颗行星。这篇题为《太阳系外巨行星的探测》的综述也详细回忆了这项研究的历程。