示意圖：年輕的地球
天文學家們構建了一組計算機模型，可用於模擬近期發現的一些類地行星的環境狀況。這些模型將評估附近的恆星發出的紫外輻射將如何對系外行星環境的宜居性產生影響
示意圖：系外行星世界
項模擬工作深深植根於對地球早期歷史的研究。研究人員所模擬的第一階段代表的是一個生命出現之前的世界。此時大氣中的主要成分是二氧化碳，與大約39億年前的情景相似
從事地外生命探索工作的天文學家們構建了一組計算機模型，可用於模擬近期發現的一些類地行星的環境狀況。這些模型將評估附近的恆星發出的紫外輻射將如何對系外行星環境的宜居性產生影響。
這一組計算機模型中的每一個都代表了地球歷史的一個階段，研究人員希望這將幫助他們判斷在其他行星世界中是否有可能演化出生命體。
根據其強度的不同，紫外輻射對於生命而言可以是有益的，也可以是有害的。我們希望能夠確認那些年輕的『地球』所接收到的輻射量大小並判斷其對於生命演化的影響。
我們將能夠目睹大量處於不同演化階段，不同類型的行星體，但我們希望能夠從地球的歷史中截取出4個不同的時期，並將其作為我們預期情景的樣本案例。而隨著下一代探測任務的啟動，我們預期將觀察到大量不同類型的系外行星。
這項模擬工作深深植根於對地球早期歷史的研究。魯海墨與合作研究者所模擬的第一階段代表的是一個生命出現之前的世界。此時大氣中的主要成分是二氧化碳，與大約39億年前的情景相似。
所模擬的第二個階段大約對應於地球上的20億年前，此時大氣中的氧氣含量開始上升，出現了一個活躍的生物圈以及生物合成作用。
從最初的藍細菌出現開始，大氣中的氧氣含量開始逐漸累積並最終上升到當前的水平。
並非僅僅是紫外輻射的量有多少，還必須考慮特定類型的紫外輻射對生物造成的影響。除了對紫外輻射總量的觀察之外，我們還考慮了哪種波段的紫外線將會對生物體的DNA以及其他生物分子造成最為嚴重的破壞。
在大約8億年前，最早的多細胞生物開始出現，而這正是此番研究組所模擬的第三個階段，此時大氣中的氧氣已經達到了相當於今天大氣含氧量10%的水平。
而研究組所模擬的第四個階段就代表了當今的地球環境，大氣中二氧化碳的含量設定約為355ppm，氧氣水平也參照當前大氣含量。
研究人員注意到，所有在氧氣水平開始上升之後的階段中，那些最高溫和最低溫的恆星紫外輻射對生命造成的危害反而最小。在高溫恆星的情況下，這是由於出現了更強烈的大氣臭氧屏蔽作用，而在低溫恆星的情況下，這則是由於更少的致命紫外輻射通量。這項工作將我們預期在其他行星上可能存在的天體物理學條件，與在地球上開展的生命起源實驗之間建立起一種聯繫。