到2024 年，地球以外有數千顆行星已知。
我們太陽系外的行星或系外行星是什麽樣子的？此圖顯示了各種可能性。科學家在 1990 年代發現了第一顆系外行星。截至 2024 年，已確認的系外行星總數超過 5,000 顆。目前尚不清楚沒有一個島嶼有人居住，但有一些提出了誘人的可能性：大部份在地球大小的行星中，但在較大的行星中則不多。
圖片來源
：NASA/JPL-Caltech
盡管許多具有對生物友好的成分，但已知只有地球擁有生命。
盡管美國太空總署的毅力號火星車於 2021 年初登陸火星，但毅力號花了 400 多個火星太陽才遇到並拍攝了降落傘，使其能夠輕輕降落在這顆紅色星球的表面。在 2022 年 4 月拍攝的這個地區，在曾經盛有液態水的火星土壤中發現了眾多有機化合物。然而，有機物並不一定意味著生命，毅力號上的儀器套件不足以得出這樣的結論。需要後續或樣本返回任務以了解更多資訊。
圖片來源
：NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
然而，地球擁有的許多特性對於生命的出現可能是不必要的。
我們對宜居帶的概念是由這樣一種傾向定義的：一顆地球大小的行星在距離其母星的特定距離處具有類似地球的大氣層，其表面具有液態水的能力，而沒有冰的覆蓋。雖然這描述了地球所擁有的條件，但尚不清楚這是否是生命的要求，甚至是偏好。許多被認為適合生命生存的世界很可能無人居住;其他目前未被考慮的可能會讓我們感到驚訝。
圖片來源
：切斯特·哈曼;NASA/JPL、UPR 阿雷西博的 PHL
以下是我們應該渴望挑戰的七個常見假設。
太平洋上的月亮和雲層，由 Frank Borman 和 James A. Lovell 在雙子座 7 號任務期間拍攝。地球圍繞著我們的太陽，擁有適合生命的條件。我們經常認為，一個穩定地球軸向傾斜的大月球對生命是有幫助的，甚至是必要的。但這種假設可能是沒有根據的。
信用
：美國太空總署
1.） 擁有一個大月亮可以支持生命。
地球形成大約 5000 萬年後，它被一個名叫 Theia 的火星大小的大型天體撞擊。碰撞的後果使地球過熱並揚起了大量碎片，其中很大一部份最終形成了月球。其余的要麽逃脫了地月系統，要麽落回了兩個天體中的一個。月球的質素大且離地球很近，這穩定了我們的自轉軸。
信用
：Mark A. Garlick
我們的月球 是由巨大的撞擊 形成的，它穩定了我們的軸向傾斜。
地球目前繞其軸旋轉，該軸與太陽傾斜 23.44 度。隨著時間的推移，地球的軸向傾斜度變化很小：從 22.1 度到 24.5 度，而像火星這樣的行星的變化振幅是火星的 10 倍以上。我們的月球穩定了我們的軸向傾斜，但這是否必要甚至對生命有益尚未正確確定。
圖片來源
：CielProfond/Wikimedia Commons
然而，不穩定的旋轉軸可能對生物活動是中性的。
與地球上形成的大多數島弧一樣，夏威夷群島最初是由於地幔羽流透過地殼上升將物質運送到地球表面而出現的。隨著時間的推移，熔巖堆積起來，刺出地球的海洋表面，然後，當板塊滑過，使正在形成、不斷增長的山峰不再位於同一個熱點上時，一個新的島嶼開始形成。一旦一座山離開了它的熱點，它就只能被侵蝕，不會進一步增長。這為地球活躍的蓋子構造提供了強有力的證據;這種特性目前在我們太陽系的其他行星上是看不到的。
圖片來源
：美國地質調查局的 Joel E. Robinson
2.） 板塊構造是可取 的。
這張圖片顯示了木衛一上的火山特征，這是伽利略航天器在 1995 年至 2003 年的 7 次近距離接觸中近距離拍攝的。這裏的淡黃色是由於硫造成的，而即使從太空中也可以明確地看到活躍的熔巖流。潮汐誘發的構造理論上可以像板塊構造一樣支持生命。
圖片來源
：NASA/JPL/亞利桑那大學
強大的潮汐力 可以很容易地釋放內部的行星能量。
該動畫描繪了過去 20 年中已知近地天體 （NEO） 在某個時間點的位置圖，並以截至 2018 年 1 月所有已知小行星的地圖結束。盡管像這樣的圖表看起來多麽擁擠，但與它們的實際大小相比，小行星之間的空間平均來說是巨大的。木星的存在大大增加了對地球的撞擊率，而不是減少了。
圖片來源
：NASA/JPL-Caltech
3.） 附近的氣態巨行星保護宜居行星 。
2021 年 9 月 13 日晚上 10 點 40 分左右，木星發生了一次撞擊事件，在木星赤道附近出現短暫的瞬態白光閃光。這是自 2009 年以來觀測到的第 9 次對木星的撞擊。盡管木星受到的撞擊比我們太陽系中的任何其他行星都多，但它並沒有保護地球，而是在木星不存在的情況下將我們星球的碰撞率提高了大約 3.5 倍。
圖片來源：Harald Paleske，德國朗根多夫，spaceweather.com。
在附近，大質素行星對鄰近世界 的影響率會增加，而不是減少 。
在我們自己的太陽系中，一顆恒星錨定了這個系統，內部的巖石行星、中距離的小行星帶，然後是更遙遠的氣態巨行星最終讓位於凱伯帶和奧爾特雲。各種物體之間的大小、質素和距離通常不被重視，因為這些尺度遠遠超出了我們的日常經驗。
圖片來源
：NASA/Dana Berry
4.） 地球的晚期宇宙出現支持了在其上出現的生命 。
在恒星形成區域存在復雜的碳基分子很有趣，但並不是人類要求的。在這裏，乙醛（單糖的一個例子）被放置在與它們在星際氣體雲中被檢測到的位置相對應的位置：與目前形成新恒星最快的區域相抵消。星際分子很常見，其中許多是復雜且長鏈的。
來源
：ALMA （ESO/NAOJ/NRAO）/L. Calçada （ESO） & NASA/JPL-Caltech/WISE團隊
生命似乎需要 帶有有機分子的巖石行星 。
如果生命始於一種可以從環境中代謝營養物質/能量的隨機肽，那麽肽-核酸協同前進演化就可以進行復制。這裏說明了 DNA-肽共前進演化，但它可以用 RNA 甚至 PNA 作為核酸來工作。斷言生命的產生需要「神聖的火花」是一個經典的「缺口之神」論點，但斷言我們確切地知道生命是如何從非生命中產生的也是一個謬論。這些條件，包括表面存在這些分子的巖石行星，可能存在於大爆炸的前 1-20 億年。
圖片來源
：A. Chotera 等人，Chemistry Europe，2018 年
這樣的系統在大爆炸後僅 1-20 億年出現。
這張彩色編碼的地圖顯示了銀河系中超過 600 萬顆恒星的重元素豐度。紅色、橙色和黃色的恒星都含有足夠豐富的重元素，它們應該有行星;綠色和青色編碼的恒星應該很少有行星，而編碼為藍色或紫色的恒星周圍應該絕對沒有行星。請註意，銀河系盤的中心平面一直延伸到銀河系核心，有可能出現宜居的巖石行星。這張地圖顯示了我們銀河系中不到 0.01% 的恒星。
圖片來源
：ESA/Gaia/DPAC;CC BY-SA 3.0 IGO
5.） 生命在銀河系中心附近不受歡迎 。
這張圖顯示了磁化的星系中心，突出了各種特征，由 SOFIA/HAWC+ FIREPLACE 巡天團隊拍攝。影像左側的巨大氣泡大約有 30 光年寬，比迄今為止發現的任何其他超新星吹奏的氣泡都大幾倍。這個充滿暴力的環境可能是銀河系中唯一一個能量太大以至於生命無法維持的部份。
圖片來源
：D. Paré et al.， arXiv：2401.05317v2， 2024
只有最裏面的幾光年應該是不適合居住的。
歐洲航天局的太空蓋亞任務已經繪制了銀河系中超過 10 億顆恒星的三維位置和位置：這是有史以來最多的。根據這些恒星和恒星系統的特性，幾乎沒有證據表明存在限制生命的銀河系宜居帶。
圖片來源
：ESA/Gaia/DPAC
長期、穩定的條件 幾乎無處不在 。
（現代）Morgan-Keenan 光譜分類系統，上面顯示了每個恒星類別的溫度範圍，單位為克耳文。今天絕大多數恒星都是 M 級恒星，只有 1 顆已知的 O 級或 B 級恒星在 25 秒差距內。我們的太陽是一顆 G 級恒星，大約占總恒星的 5-10%。然而，在早期宇宙中，幾乎所有的恒星都是 O 級或 B 級恒星，平均質素是今天平均恒星的 25 倍。
圖片來源
：LucasVB/Wikimedia Commons;註釋：E. Siegel
6.） 需要一顆類似太陽的星星 。
這張圖將類太陽恒星與紅矮星、典型的棕矮星、超冷棕矮星和像木星這樣的行星進行了比較。只有大約 5% 的恒星像太陽或質素更大;K 型恒星占所有恒星的 15%，而紅矮星占所有恒星的 75-80%。褐矮星雖然是失敗的恒星，但可能與紅矮星一樣常見。
圖片來源
：MPIA/V. Joergens
質素較低的恒星 數量遠遠超過類太陽 的恒星。
這張照片在獵戶座星雲最密集的區域，靠近四邊形星團的中心，發現了現代人對銀河系恒星形成區域內部的一瞥。然而，恒星形成的特性會隨著宇宙時間的變化而變化，從一個星系到另一個星系，在與星系中心不同的半徑上，等等。在將太陽與宇宙中的恒星總數進行比較時，必須考慮所有這些特性以及更多特性。請註意，我們的太陽誕生於 46 億年前，比所有恒星的 85% 還要年輕。
來源
：X射線：NASA/CXC/賓夕法尼亞州立大學/E.Feigelson & K.Getman等人;光學：NASA/ESA/STScI/M. Robberto 等人。
一旦耀斑穩定下來，K 型和 M 型恒星應該支持宜居性。
在三種不同波長的光中觀察同一空間區域，短波長紅外檢視、長波長紅外檢視和 1.87 微米波長的窄帶檢視，揭示了獵戶座星雲同一區域內的許多不同的特征。在長波長光下明亮、發光的特征表明存在大量適度涼爽的中性物質，表明這些區域的恒星形成仍在進行中。活躍的恒星形成區域不僅創造了像我們這樣的單重態恒星系統，還創造了雙星、三元恒星，甚至更豐富的多星系統。
圖片來源
：M.J. McCaughrean & S.G. Pearson，A&A送出，2023年;動畫由 E. Siegel 提供
7.） 貧金屬的恒星不適合居住 。
這些圖表顯示了估計的恒星形成速率密度與形成的恒星的紅移和金屬豐度的函數關系。盡管存在很大的不確定性，但可以肯定地得出結論，在所有恒星中，只有大約 3% 到 20% 的恒星的重元素含量大於或等於我們的太陽，大多數估計值僅在 4-10% 之間。然而，大多數重元素含量至少占太陽重元素含量 ~25% 的恒星都擁有行星。
圖片來源
：M. Chruslinska & G. Nelemans，MNRAS，2019
只有太陽重元素一小部份 的恒星容納著巖石，可能支持生命的行星。
占士·韋伯太空望遠鏡 （JWST） 拍攝的原行星盤（或稱 Orion 294-606）的這張照片不僅展示了 JWST 在對此類物體進行成像方面有多麽出色，還展示了恒星系統彼此之間的真實距離，即使在它們形成的恒星形成區域內也是如此。這個新形成的天體是由於氣體雲塌縮造成的，總有一天會變成一顆恒星，但還不是恒星。恒星只需要太陽所擁有的重元素的一小部份即可形成行星。
來源
：NASA/ESA/CSA/McCaughrean & Pearson
