W公司如果一个外星人从另一个行星绕着一颗遥远的恒星运行，发现我们的太阳系会是什么样子？这看起来有多不可能？由于外行星搜寻技术的进步，人类历史上第一次可以回答这个问题。我们甚至可以在上面写上数字。如果外星人在花了十年或二十年时间寻找围绕太阳运行的行星（使用与我们类似的仪器）之后，距离我们10光年（用银河系术语，就在隔壁），那么它会发现：
肖恩·雷蒙德
很稀疏，不是吗？没有地球或火星。没有岩石行星！没有土星，没有小行星带，没有冰巨人。所有外星人能探测到的都是木星。这是因为其他太阳系行星和物体要么离太阳太远，要么太小而无法探测，要么两者兼而有之。外星人可以相当精确地确定木星的质量和轨道，因为我们的恒星太阳会显示出一种令人信服的抖动——木星在轨道上的引力——但仅此而已。它只会看到一个太阳-木星系统。
但太阳-木星系统在我们银河系附近有多普遍？正如这个术语所暗示的那样，这样一个系统至少有一颗行星质量如此之大，以至于它和它所围绕的恒星之间的重心所在外部这颗恒星（在我们的太阳系中，其他行星和太阳之间的重心位于太阳半径内）。我们的太阳-木星对是否符合标准？
让我们从太阳开始。事实证明，我们的主演有点不同寻常，但并不多。这张图片显示了对距离太阳30光年内所有恒星的普查：
邻里明星：太阳30光年内恒星类型的分布（图中不包括21颗白矮星）。Franck Selsis，来自solstation.com的数据我们的太阳是一颗G星，通常为白色至黄色，表面温度约为5000至6000开尔文。在大约400颗恒星中，30光年内有20颗G星。大多数恒星是M星，也称为“红矮星”。这些小红星的寿命比G星长得多，但发光更微弱。在附近的恒星中，太阳有点奇怪。如果你给我们定义的“类太阳”恒星的纬度，我们的恒星最终会变得稀少——10%的附近恒星都是这样的，大约相当于美国成年人中吃素的一部分。
现在让我们把注意力转向木星。首先，看看我们目前对太阳系外行星的普查。这是过去20年中发现的近3000颗行星的图；x轴表示行星与其主恒星的距离，y轴表示行星的质量：
星图：以质量（y轴）和轨道大小（x轴）表示的固体外行星的分布。颜色与检测技术相对应。包括太阳系行星。数据来自exoplanets.org。肖恩·雷蒙德和太阳一样，木星也有点与众不同。（我们的岩石行星也是如此：所有已知的超固体行星都没有与它们排成一行，也没有与土星、天王星或海王星排成一列。但我们已经知道了这一点；这就是为什么我们正在寻找太阳-木星系，而不是完整的太阳系。）只有10-15%的类太阳恒星有一颗类似木星的气态巨行星，其质量大于50个地球。
另一个使我们的木星更不寻常的因素是它的轨道：它几乎是圆形的（一个带有偏心，偏心仅为5%），超过五次比地球轨道大。另一方面，在其他已知的气态巨行星中，只有约10%的轨道比火星的轨道宽（火星的轨道只比地球大1.5倍），接近圆形（偏心率小于10%）。综上所述，像太阳这样的恒星中，只有大约1%的恒星拥有像我们这样的木星，这比5张扑克牌中的3张牌的可能性要小一些。
太阳系还有一个不寻常的方面。这与我们拥有的行星无关；这是缺少的东西。像太阳这样的所有恒星中，大约有一半是由至少一颗“炽热的超地球”行星围绕轨道运行的。这些行星通常是地球大小或更大的，围绕太阳的轨道比水星的小。我们不知道为什么太阳系缺乏超地球，尽管有一种观点认为木星可能是原因.
行星系统的结构究竟如何影响其容纳生命的能力？
让我们把这些部分放在一起，计算一下我们的太阳系有多不寻常：类似太阳的恒星的比例（10%），乘以类似太阳的星星与木星的比例（10%），再乘以类似木星的行星与类似木星轨道的比例（100%），乘以没有热超地球的类太阳恒星的比例（50%），我们得到0.05%。
这告诉我们，在我们银河系附近，大约每2000颗恒星中就有一颗是太阳-木星系统。如果你申请美国国家航空航天局成为一名宇航员，那么你被选中的几率很高。但这意味着什么？这意味着太阳系不即使没有考虑到它蕴藏着生命，它也是一个十分庞大的行星系统。大多数系统与我们的不同。大多数行星系统都围绕着弱小的红矮星运行，而不是像太阳这样的大黄G恒星。大多数系统都包含靠近恒星的超地球，如果它们碰巧有一个气态巨星，那么它往往更靠近太阳，或者比木星的轨道更宽。
但我们不知道有多少太阳-木星系统也有金星、地球、土星或火星。我们不知道地球和土星在没有木星的系统或围绕红矮星运行的系统中有多常见。我们真的想知道，是否有理由让有生命的行星喜欢像我们这样的太阳-木星系统。行星系统的结构究竟如何影响其容纳生命的能力？
我们仍在寻找这些问题的答案。朱诺号宇宙飞船目前正围绕木星运行，它很可能会给木星带来一些光线。天体生物学家写道：“毫无疑问，一些答案在于引力系统的一般物理，以及围绕新生恒星旋转的气体和粒子的内在吸引力，因为它从星际物质的冷汤中聚集起来。”卡勒布·沙尔夫在他2014年的书中哥白尼情结“但拼图中的一大块，一大块，似乎来自纯粹的、盲目的、纯粹的机会。”
肖恩·雷蒙德是研究行星系统形成和演化的天文学家。他也在planetplanet.net.
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