氮气与氧气的体积比（生命能否存在，要看大气的厚度）

关于生命的探索：大气层的重要性与微型海王星的挑战

随着科学家不断发现超级地球和微型海王星，一个问题逐渐浮出水面：对于生命而言，多少大气算是过多？这个问题变得越来越重要。

通常我们认为，这些行星的核心都是岩石结构，体积相近，但大气层却差异显著。微型海王星似乎拥有厚重的大气层，相比之下，超级地球的大气层则较为薄弱。

最近一项研究关注了一颗微型海王星逐渐靠近一颗M级矮星的过程。在恒星形成的最初10亿年里，这些恒星非常不稳定，产生的能量可能发生剧烈波动。这些恒星周围的行星所承受的X射线和紫外线辐射可能是今天地球的100倍到10000倍。

在这样的环境下形成生命是一个巨大的挑战。只有距离这些小型恒星较近的行星才能处于其可居住带内。恒星在青年时期释放的放射性物质会猛烈攻击这些行星的大气层，导致大气层中的分子大量减少。

当一颗微型海王星的轨道受到恒星或其他行星的引力影响，逐渐靠近恒星时，会发生什么呢？在某些情况下，这颗微型海王星可能会捕获足够的大气，从而变成一颗超级地球——体积略大于地球，但仍然足够小，大气体积也相对合理。这就是华盛顿大学天文学系博士生Rodrigo Luger领导的一项最新研究的发现。

Luger表示：“这种情况可能导致这些行星上出现与我们所了解的生命形式相似的生命。”尽管面临放射性物质的持续攻击，但随着恒星活动周期的结束，放射性强度可能会减弱。

对于这颗行星来说，大气的问题是关键。Luger及其研究团队建立了不同的微型海王星模型，并调整了它们的轨道离心率、质量和直径。他们发现，要形成可能存在生命的行星，其质量不能超过地球的两倍到三倍，才有可能变成超级地球。过大的质量会导致引力过强，如果大气层足够厚以抵御恒星的辐射，生活在行星表面的生命将面临过大的大气压力。

即使是超级地球这样的行星，要成为孕育生命的摇篮也面临诸多挑战。假设其最初的大气主要由氢或氦构成——许多大型气态星体都是这样，显然这种大气成分不适合生命生存。研究指出，M级矮星可能会从微型海王星上剥夺恰好合适的大气使其更适合生命存在。如果这颗假设的行星在靠近M型矮星之前主要由冰构成，那么随着它逐渐靠近恒星，会逐渐融化成水。这将面临一系列挑战，例如没有陆地、碳圈不足以为生命提供能量以及水对海洋底部造成的巨大压力等。这样的星球与地球截然不同。

当前的技术还无法发现这样的星球，因为它们围绕的恒星太远、太小且过于暗淡。若行星离恒星过近，由于其强烈的引力影响可能也不利于生命存在。例如CoRoT-7b行星，它比地球大70%，运行轨道非常接近母星。当它被发现时，研究人员预测随着它逐渐靠近母星将失去大部分大气。期待未来能有新的望远镜发现更多这样的微型海王星遗迹。NASA的TESS（系外凌日行星勘测卫星）将于2017年发射升空以观测围绕矮星运行的行星。