新闻背景
日前，美国国家航天局专家公开表示，在科学技术方面，我们已经非常接近实实在在地发现另一个地球，并在另一个世界中找到生命迹象。他们甚至还给实现这个目标加了一个期限，那就是——20年。
的确，就在不久前，澳大利亚研究人员宣布在距离地球仅16光年的地方，发现处于红矮星宜居带的“超级地球”。那么，人类寻找和发现“宜居行星”的努力，究竟经过了怎样的过程？
“宜居”的定义
1953年，哈博特斯·斯特拉格胡德在其名为《红绿行星：火星生命存在可能性的生理研究》一书中，最早提出绕恒星宜居带的概念。同年著名的天文学家哈罗·沙普利在《液态水带》一文中，以更多科学细节为支撑提出了相同的概念。20世纪60年代是宜居行星概念的全盛时期，著名科幻作家伊萨克·阿西莫夫通过风靡全球的科幻巨著《太空移民》把宜居带的概念带进千家万户。
几十年来，宜居带概念的定义随着天文学研究理念和探测技术的进步不断更新，今天在天文学和天文生物学的范畴内，绕恒星宜居带或简称为宜居带，是指环绕一颗恒星的一定区域范围，在这个范围内拥有足够大气压力的行星质量的天体，能够在其表面支持液态水的存在。而位于宜居带内的类地行星则被视为宜居行星。由于目前我们对地外生命的存在尚不知晓，因此宜居行星的定义基本是地球和太阳以及太阳系特征的外推。美国国家航天局给出的宜居基本条件是：拥有液态水的延展区域，能够为复杂有机分子提供合适的生存条件和持续的能源，维持新陈代谢。
那么究竟如何判断一颗行星是否宜居呢？这需要综合考虑行星及其母星的各种特征，包括行星轨道、行星大气和可能的化学反应；母星的质量、光度、光变稳定性以及金属丰度等。毫无疑问，位于宜居带内的岩质类地行星（包括天然卫星）是系外行星搜索和天文生物学家最感兴趣的探测目标。
从猜测到确认
早在16世纪，意大利哲学家吉奥丹诺·布鲁诺就提出恒星是与太阳相似的天体，很可能同样有行星相伴。18世纪伟大的物理学家伊萨克·牛顿也支持类似的理念。然而限于观测技术，几乎所有早于20世纪90年代的系外行星探测都被证明是误报。公认的第一次被确认的系外行星探测是1992年1月9日，天文学家亚历山大·沃兹克赞和戴尔·弗雷尔的发现——围绕脉冲星PSR1257+12运行的两颗系外行星。
1995年10月6日，瑞士日内瓦大学的两位天文学家米奇·迈耶和迪迪尔·奎罗兹在编号为飞马座51的恒星周围发现了一颗行星，这是人类第一次探测到的围绕主序恒星运行的系外行星。自此，得益于天文观测技术的长足发展，天文学家利用高分辨率的恒星光谱、微引力透镜、恒星视亮度变化等办法探测到越来越多的系外行星。起初受到观测方法的限制，探测到的行星都是距离母星很近的大质量行星。天文学家对这么多近距离“热木星”的发现感到十分惊讶，因为根据行星形成理论，巨行星只应该在远离母星处形成。随着越来越多各种类型的系外行星被发现，现在天文学家很清楚地知道，热木星只是系外行星中的少数。
2014年4月17日,一颗编号为开普勒-186f的系外行星成为全球媒体关注的焦点。NASA的开普勒空间望远镜利用掩星观测办法，分析了连续三年的观测数据，终于确认了第一颗围绕太阳以外恒星运行的，位于该红矮星宜居带内的类地行星。与开普勒-186f一同围绕母星开普勒-186运行的还有其他四颗行星，不过它们都远比地球个头大，轨道更靠近母星。开普勒-186f的母星光度只有太阳的4%，距离地球约490光年，其公转轨道周期为129.9天，轨道半径为0.4个日地距离（AU），位于母星宜居带的外缘，与太阳系的火星位置相当，直径为地球的1.1倍，是已发现的类地行星中个头最小的一个。
在开普勒-186f之前，天文学家已经发现了多个可能的宜居类地行星，在下面的延伸阅读会有详细的介绍。而其中名震一时的格利泽581系统最近又受到质疑，有证据显示母星的两颗“行星”格利泽581d和格利泽581g可能只是观测之误。
也许我们都错了
2009年3月7日，以德国天文学家约翰尼斯·开普勒名字命名的空间望远镜，满载着人类对宇宙中另一个地球的梦想，从美国卡纳维拉尔角空军基地一飞冲天，这是NASA专为发现围绕其他恒星运行的类地行星而发射的空间望远镜。开普勒空间望远镜围绕太阳运行，观测区域集中在北天球的天鹅座、天琴座和天龙座，这片天区远离黄道面，免受太阳光的干扰。五年来，在发现系外行星方面，开普勒空间望远镜已经取得了累累硕果。
2013年11月4日，天文学家根据“开普勒”空间望远镜最新的探测结果，估计出银河系内每5颗类太阳恒星中就有一颗拥有处于宜居带的地球大小的行星，距离地球最近的就在12光年范围内。如果银河系的恒星总数估值为2000亿，那么仅仅在银河系内，围绕类太阳恒星且位于宜居带的类地行星就多达110亿颗，如果把红矮星也考虑进去，这个数值更会高达400亿。
然而，所谓宜居的定义却一直以来受到质疑和挑战：我们对生命的理解有多深刻？液态水真的是所有生命存在的先决条件吗？已经在宜居带之外发现了液态水存在的证据，宜居行星（卫星）一定要位于宜居带吗？以其他溶剂作为代谢基础的生命又该如何定义“宜居”呢？我们对宜居行星的定义是否合适？
无论怎样，开普勒空间望远镜的五年成果还是让我们满怀希冀。只要想到在繁星点点的夜空中，真的有可能存在与我们的地球相似的行星，总是让人感到一丝温暖，毕竟，地球也许并不孤独！
延伸阅读
地球的那些“兄弟”们
截至2014年4月，共有21颗行星列入“太阳系外宜居行星目录”。以下10颗行星是最有可能存在生命的“超级地球”：
【开普勒-186f】
这颗行星是其所处恒星“宜居带”发现的首颗与地球大小相似的“兄弟”，距离太阳490光年，比地球重10％，由岩石构成。
【格利泽581g】
研究人员2010年宣称发现这一行星，不过，由于难度较大，这一结果迄今未得到证实。这颗行星据信距离太阳大约20光年，质量约为地球的2到3倍，围绕一颗红矮星运行，公转周期30天。
【格利泽667Cc】
位于天蝎座，距离太阳22光年，质量至少比地球大4.5倍，公转周期28天。
【开普勒-22b】
位于天鹅座，距离太阳600光年，大小是地球的2.4倍。如果具有与地球类似的温室效应，则其表面温度约为22摄氏度。
【HD40307g】
位于绘架座，距离太阳42光年。
【HD85512b】
位于船帆座，距离太阳35光年，质量是地球的4.6倍，发现于2011年。
【Tau Ceti e】
2012年发现，距离太阳11.9光年，质量至少是地球的4.3倍。它的温度可能微热，适宜简单生物的存活，或者炙热如同金星。
【格利泽163c】
质量是地球的7倍，可能由岩石构成，也可能由气体构成。公转周期26天，距离太阳50光年。
【格利泽581d】
质量是地球的8倍多，和格利泽581g属于同一行星系统。
【Tau Ceti f】
和它的兄弟Tau Ceti e一样，这颗行星处于恒星Tau Ceti周围的“宜居带”，不过位于行星带的外部边缘。质量至少是地球的6.6倍。