天文學家利用太空望遠鏡，已經發現超過5,200個以上的系外行星系統。運用最新的觀測技術，科學家可以直接測量行星與主星之間的距離、軌道週期，並運用這些資訊來協助辨別這顆行星是否位於宜居帶之內。雖然在太陽系內，可以利用觀察行星表面是否出現液體反射太陽的閃光，來確認液態海洋的存在。但由於這些閃光十分微弱，並不適合用來探測遙遠的系外行星。所以到目前為止，還是沒有一種方法可以直接確認岩石質的系外行星地表，是否存在著液態水海洋，這也意味著它是否真正屬於一顆宜居行星。
圖說：藝術家筆下的系外岩石質行星Ross-508b。天文學家可以比較同一行星系統中，數顆岩石質行星大氣的二氧化碳含量。若其中一顆行星二氧化碳明顯較少，或許就可以判別行星表面存在廣闊的液態水海洋。圖片來源：Sci News。
直到近期，研究團隊參考探測金星、地球、火星這3顆太陽系行星的經驗，發展出一種探測岩石質系外行星上海洋的方法。金星、地球和火星在本質上其實十分相似，因為這3顆星球都具有岩石質地表，並且位於相對溫暖的區域內，但卻只有地球擁有廣闊的液態水海洋。科學家也注意到這一點，並進一步研究發現，相對於金星、火星的演化過程來說，地球從某段時期開始，大氣中的二氧化碳含量明顯減少，並持續維持至今。因此研究人員推論，這些二氧化碳應該是大量溶於海洋之中，並且進入地球的水迴圈過程。
數億年來，地球上的海洋吸收了大量的二氧化碳，幾乎相當於今天金星大氣中的二氧化碳總量。因此如果與鄰近的行星相比較，這種全球性的氣候變遷效應，會讓地球大氣中的二氧化碳含量與金星、火星相較之下，明顯少了許多。換句話來說，若在系外行星系統中發現多個岩石質行星擁有大氣層，學者們就可以繼續測量其二氧化碳含量，看看其中一顆行星的二氧化碳含量是否明顯低於其他行星，就可以藉此判別表面上是否存在大量液態水，以及是否為宜居行星。
然而判別是否屬於移居行星只是第一步，接下來就要確認其上是否有生命存在。在地球上，植物和一些微生物會藉由行光合作用，吸收二氧化碳並釋出氧氣，若氧氣對流至高空，受太陽光照射就會發生反應形成臭氧。因此若發現行星大氣中的二氧化碳含量減少，且同步出現臭氧，或許就可以判別這顆岩石質行星上存在著較高階層的生物，並且遍佈整顆行星。天文學家們認為，藉由採用這種新模式，未來尋找系外行星生命的腳步將會加快許多。（編輯／蔡承穎）
資料來源：Sci News。
論文連結：Nature Astronomy。
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