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在過去的二十年中，銀河系中已知行星的數量呈爆炸式增長。天文學家在我們自己的太陽系中增加了少數幾個行星，大約450個所謂的系外行星，它們圍繞其他恆星執行。這些行星中的大多數比土星質量更大，這使得它們從宜居性的角度來看前景黯淡——這些巨行星往往是氣體天體，沒有可以行走的表面。
但是我們太陽系中的巨行星——木星、土星、海王星和天王星——都有衛星，其中一些衛星具有類似行星的特徵，例如大氣層、磁場或活火山。儘管巨行星在太陽系寒冷的外圍區域漫遊，但其他行星系統中的巨行星軌道更近、更溫和，液態水可以在那裡持久存在，從而有可能孕育生命。如果這些行星像預期的那樣擁有衛星，它們就可以為科幻作品中的恩多星和潘多拉星提供真實的對應物——宜居的世界，但它們不是行星，而是衛星。
目前還沒有人發現任何系外衛星，但一些研究人員認為，探測它們甚至分析它們是否宜居的能力可能即將到來。“這將會發生，”麻省理工學院的天體物理學家薩拉·西格爾說。“這只是時間問題。”
宜居帶中的系外行星
研究人員已經定位到距離其宿主恆星的引力足夠遠的巨行星，它們有可能擁有穩定的衛星。在5月20日出版的《天體物理學雜誌》上，一個小組將報告定位一顆位於其恆星所謂的宜居帶的土星質量行星——宜居帶是恆星周圍的溫帶環，在其中執行的天體可以保有液態水。“這顆行星很有可能擁有衛星，”該研究的主要作者納德·哈吉吉普爾說，他是一位夏威夷大學馬諾阿分校天文研究所和美國宇航局天體生物學研究所的行星天文學家。
但由於新發現的行星HIP 57050 b只有土星大小，而不是像木星或更大的大小，它可能擁有的任何衛星都可能相當小，而且不是特別像行星。“所有你需要擁有一個宜居世界的東西不太可能”在HIP 57050 b的衛星上找到，哈吉吉普爾說。
儘管我們太陽系中的一些衛星已被標記為外星生命可能的避風港，但沒有一顆像地球那樣明顯宜居。部分原因是它們在太陽系外圍軌道上執行，使得表面溫度更低，部分原因是它們太小，無法維持足夠的遮蔽，以強大的大氣層和磁場的形式，來抵禦太陽風的帶電粒子。
但是賓夕法尼亞州立大學伊利分校的天文學家達倫·威廉姆斯說，在其他行星系統中，地球大小或更大的衛星並非不可能。如此大的衛星可以自行形成，然後被質量更大的行星的引力捕獲而成為衛星。他指出了一種提出的機制，海王星可能透過這種機制抓住了它的衛星海衛一，在這個過程中彈射出了一個曾經與海衛一成雙星的第三個天體。“我已經將這種型別的事件擴充套件到高達地球質量的程度，我能夠證明的是，你可以透過失去一個像火星一樣小的次要天體，在木星周圍形成一個像地球一樣大的天體，”威廉姆斯說。
系外衛星的多樣性
已經發現的令人難以置信的系外行星寶庫充滿了看起來與我們太陽系的居民完全不同的世界。有些是木星質量的幾倍；有些緊緊地擁抱它們的宿主恆星，以至於這些行星上的一年——圍繞恆星完整的一次軌道執行——比地球上的一天還要短。因此，認為系外衛星也將是一個多樣化的群體，擁有太陽系衛星有限樣本中無法容納的成員，這並非不合理。“可能性是無限的，”西格爾說。“到目前為止，對於系外行星，大自然的創造力比我們更強。”
天文學家可能很快就會有觀測結果來支援他們關於系外世界衛星的假設。今年3月，一個研究團隊報告了COROT 9 b的發現，這顆行星的質量和大小與木星大致相同，它圍繞著它的恆星COROT 9執行，距離大約是水星繞太陽執行的距離。（這些名字來自法國的COROT航天器，它發現了這顆行星。）在這個距離上，宿主恆星的引力影響應該足夠弱，以至於COROT 9 b可以保持穩定的衛星軌道，距離行星數百萬公里。
6月17日，從地球的有利位置來看，COROT 9 b將從其宿主恆星前方經過，這一事件被稱為凌星，屆時將開始搜尋環繞行星的衛星。一個主要來自法國的團隊已經獲得了斯皮策太空望遠鏡的自主時間，以便在凌星期間尋找COROT 9 b周圍的環和衛星。“如果他們真的幸運，[系外衛星的發現]可能會在今年發生，”西格爾說。其他人已經計算出，自2009年以來一直參與系外行星搜尋的美國宇航局的開普勒太空望遠鏡，應該能夠識別出它定位的行星周圍的大型衛星伴星的存在。
無論這些探測活動的結果如何，美國宇航局哈勃太空望遠鏡的大型繼任者應該會開啟系外衛星的領域，假設它們像理論預測的那樣豐富。目前計劃於2014年發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）甚至可能能夠分辨出這些衛星的大氣成分，根據哈佛大學天體物理學家麗莎·卡爾特內格最近的一項分析。威廉姆斯的研究表明，在某些條件下，系外衛星在近紅外波長中可能比它們的宿主行星亮得多，而JWST應該對近紅外波長非常敏感。
但是，如果天文學家設法在未來幾年內發現一顆系外衛星，即使是像科幻傳說中那樣可居住的衛星，潘多拉的一些方面仍然會是完全虛構的。“有趣的是，《阿凡達》已經過時大約七年了，”西格爾說。天文學家已經尋找了在半人馬座阿爾法星宜居帶中是否存在巨行星，半人馬座阿爾法星是電影中潘多拉星的所在地，但沒有發現。這並不是說半人馬座阿爾法星沒有某種宜居世界——它只需要像我們自己的行星一樣，而不是一顆衛星。“如果他們給我或系外行星天文學領域的其他人打過電話，”西格爾說，“我們會建議他們直接在那裡放一個地球。”