你曾在某个清朗的夜晚抬头看星星吗?那些遥远的光点,很可能也有一两颗行星正围着它们转。天文学家管它们叫系外行星。一个让人忍不住琢磨的问题是:这些看不见的星球上,会不会有生命?而我们又该怎么去发现它们?

答案是——去闻它们的“空气”。系外行星的大气层,成了天体生物学家在宇宙中寻找生命线索的首选战场。为什么?因为现在我们还没办法直接给系外行星的表面拍张照。要想搜寻“生物标记”——也就是生命可能留下的化学痕迹,天文学家就必须想出一些迂回的办法。这些办法说来说去,几乎都离不开去破解行星大气里的秘密。

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可是,我们刚以为抓住了问题的把柄,一个新的困惑就冒出来了:这些大气层,本身又是怎么来的?它们在亿万年间经历了什么?是慢慢飘散,还是一下子被恒星风刮走?如果不能回答这些问题,那我们现在从大气里读出的那些信号,会不会只是一段被误解的残篇?

最近,一个由美国和英国研究人员组成的团队,把这个问题摆到了桌面上。他们在一份发布在预印本平台arXiv上的白皮书草稿里,讨论了一种全新的研究思路。他们提出的任务概念叫Nautilus空间天文台,也叫做Nautilus深空天文台(NDSO)。按照研究人员的描述,这个方案不但有可能彻底改变系外行星的研究方式,甚至可能改写未来太空望远镜的运作模式。不过这一次,他们把关注点特意放在了系外行星和它们的大气是如何形成与演化的。

这就是一个典型的“人物驱动型”问题——先是一群研究者面对一个尚未解开的谜团,然后他们尝试搭建一个工具,专门去照亮那些长期被忽视的角落。

先来看看他们手里已经有的牌。目前,已经有一批强大的地基和天基望远镜正在努力去观察