相信大家對電影《星際穿越》中主人公駕駛飛船到其他星系尋找宜居星球的場景一定不陌生，人類總是在暢想偌大的宇宙中，還有哪些可能適宜人類居住的星球呢？人類又該如何去尋找呢？2015年2月，清華大學地球系統(tǒng)科學研究中心田豐教授以第一作者與通訊作者的身份在《自然-地球科學》上發(fā)表題為“紅矮星周圍類地行星的水含量”的學術論文，揭示了太陽類型恒星的周圍才是搜尋宜居行星的最佳目標。日本東京理工學院地球-生命研究所的井田茂教授是論文的第二作者。
太陽類型恒星在其形成后的最初一億年內(nèi)的亮度變化不大；與此對比，紅矮星的亮度在這一階段可以減少10倍。此前，還沒有人研究紅矮星的亮度變化對類地行星水含量的影響。田豐教授和井田茂教授對不同質量的恒星周圍類地行星的形成和水含量演化開展了計算機模擬。研究發(fā)現(xiàn)，行星宜居性和類地行星水含量的關系很大：如果行星水含量過低，生命無法生存，金星是這種沙漠行星的最好例證；但是行星水含量過高也不利：如果行星質量的百分之一以上是水的話，平均海洋深度將超過100公里，無法形成陸地。
田豐教授和井田茂教授的研究發(fā)現(xiàn)太陽類型恒星宜居帶內(nèi)出現(xiàn)水含量接近地球的類地行星的概率比紅矮星宜居帶出現(xiàn)類似行星的概率高10到100倍。造成上述情況發(fā)生的原因是紅矮星周圍初始水含量接近地球的行星因為過高的恒星輻射而嚴重脫水變?yōu)樯衬行牵欢t矮星周圍的海洋行星雖然也脫水，但是因為初始水含量過高而難以降低到地球值范圍。
就此，田豐教授和井田茂教授認為太陽類型的恒星才應該是搜尋第二個地球的主要目標。論文還指出未來關于類地系外行星的密度和多波段大氣光譜測量將能夠區(qū)分海洋行星、沙漠行星和水含量類似地球的行星。這一結論對當前科研界普遍傾向于在太陽附近小于0.5太陽質量的紅矮星周圍尋找宜居行星的做法提出了質疑，為類地行星的搜尋提供了理論依據(jù)。
