粗略的讲两个吧：

1. 宜居带不宜居

宜居带，Habitable Zone，是指一颗恒星周围能够让行星表面在正常的大气压下存在液态水的区域。我描述的定义不一定非常严谨，但大致如此。尽管系外行星研究和天体生物学研究都是方兴未艾，但宜居带的概念却是由来已久。天文学家从上个世纪初就在不断探索行星形成和生命出现的天体物理背景，而很多科学家不约而同地想到的首先是液态水，毕竟地球就是这样的一颗大“水球”，而就当时的生物学认识，一切生物的新陈代谢，繁衍生息都离不开液态水。1959 年，定居 Yerkes 天文台的华裔天文学家黄授书 (Su-Shu Huang) 首先在论文中提出了宜居带的概念。黄老爷子的大名可能很多人并不熟悉，但这位师从 Otto Struve 的天文学家在上个世纪 50-60 年代展现的科学创造力是惊人的，像不要钱一样一年能发上十篇左右的文章，其中不少在今天看到都还是挺好玩的。

经过了多年的发展，宜居带的改变也在随着系外行星的发现和研究不断演进。粗略说来，宜居带是和恒星的质量，光度，还有行星本身的质量有关的。系外行星科学家们一直在不断改进着宜居带估计的模型。1993 年，James Kasting，Daniel Whitmire，和 Ray Reynolds 三位科学家发表了重要论文，认为类太阳恒星在 46 亿年左右的年龄上，保守估计的宜居带范围是 0.95-1.15 倍的天文单位。到今天，随着观测进步，模型改善，宜居带的估计也并没有变得更简单，不同的模型给出的宜居带的范围反而到越来越大了。如果你感兴趣，可以到下面这个网站利用华盛顿大学科学给出的模型估算地球质量行星的宜居带范围：

http://depts.washington.edu/naivpl/sites/default/files/hz.shtml

不过，即便宜居带这个概念曾经对系外行星研究如此重要，他的地位也在经历着很大的考验。至少我们已经知道，“宜居带”的“宜居”两个字是挺误导人。人们听到 Habitable 第一个反应就是人可以活着，就算谨慎点也会想到允许生物出现。。。但其实这么想是非常片面的。我们对于生命出现和行星形成的理解都还很浅薄，而仅仅在物理条件上允许在足够的大气下有液态水存在是远远不够的。从 90 年代末，宜居带内行星被首次发现，到 Kepler 带给我们一大批处于理论估计的恒星宜居带内的系外行星，仅仅用了 20 年的时间。最早这样的发现出现的时候，媒体的报道简直与发现了遥远绿洲的感觉无异。可惜事实不是这样，宜居带内的行星绝不是个个“宜居”，而不在宜居带内的行星也未必孕育不了生命。很多天文学家其实已经在看好某些巨行星的卫星上『宜居』的可能性了，而太阳系里内土卫二和木卫二在这方面就给了我们很多启示。

可以预见的是，尽管很多天文学家已经在探索更严谨地界定系外行星“宜居性”的新标准，在惯性下，宜居带这个概念依然会持续地被天文学家和媒体提及，只能希望在耐心的引导下，大家能越来越看淡这里的“宜居”二字吧。

2. 一次撞不出来的胖子

这个算是我自己研究领域里的。可能对星系领域略有了解的爱好者都会听到“旋涡星系之间的碰撞，并和产生了椭圆星系”，或者“银河系和仙女座大星系在 N 年后会碰撞，成为一个椭圆星系”这样的说法吧。这个观点来自于对于星系演化和形态多样性的“古典观点”。20 世纪初期，天文学家们对近邻的河外宇宙岛分门别类，大致将其划分为有旋臂结构，富含年轻恒星和气体，结构包含一个显著的恒星盘的旋涡星系，和结构上没有明显细节，整体呈椭球型，几乎不包含年轻恒星的椭圆星系。分类之后，自然就是解释其不同于起源了。在 60 年代，曾有两个解释椭圆星系形成的理论并驾齐驱，一个是单调坍缩图像 (Monolithic collapse)，一个是质量相近的盘星系并和的图像。随着对星系动力学理解的加深，早期 N 体数值模拟的出现 (Toomre 兄弟的经典工作)，以及大量正在并和星系，和椭圆星系周围并和遗迹的发现使得后者成为了主流。当时的想法是，早期的气体团块的坍缩中总会因为净角动量的存在而形成恒星盘，而星系并和中剧烈的恒星结构之间的相互作用 (Violent relaxation，剧烈弛豫过程) 则可以把两个盘打散，搅乱，最终形成椭圆星系的结构。

这个图像非常的。。。简洁，让人容易理解。在引力无情的引导下，碰撞并和似乎是多数星系唯一的归宿。不过近 30 年来，随着两个领域的腾飞，这个可爱的模型还是被无可奈何的复杂化了。这两个领域是：1) 冷暗物质宇宙学模型的建立，和结构形成的层级模型的成熟；2) 高红移星系的直接观测研究。

早期的星系研究有两个问题，一个是把星系中的恒星看做主导的系统，一个是以静态的眼光去看问题。天文学家们当时只能看到我们附近的星系中的恒星，难免起初会认为“普天之下”，“自古以来”星系都是如此。但现在我们已经知道，星系演化的幕后黑手是在永不停歇的互相吞噬中成长的暗物质晕结构，而恒星结构只是浮光与泡沫一般脆弱的存在。此外，透过哈勃空间望远镜和一系列地面大望远镜，天文学家目瞪口呆地瞥见了星系青春期狂放不羁的面貌。哪里还有什么规则的盘，优雅的旋臂，规则的椭球? 大家都是在攀比着叛逆，除了在不停的吸积和碰撞中看不出头尾的，就是不知如何变得极其致密的，完全没有今天看到的序列和分类。早期宇宙中气体更为丰富，星系可以承载起更为狂暴的恒星形成，见证大质量黑洞早期的澎湃，又会随着暗物质晕不停迁徙，辗转。

我们现在理解的椭圆星系的形成其实是一种早期两种图像的嫁接：即在宇宙早期，质量比较大的暗物质晕能够高效的吸积气体，以一种快速坍缩的形式形成了椭圆星系致密的核心；不过这种风云激荡的日子持续不了多久，气体快速消耗，中心黑洞在快速形成中不断反抗孕育了自己的宿主，以不同形式的能量反馈消减着星系继续形成新恒星的能力。最终在星系开始变得沉寂一些后，大质量的暗物质晕只好以引力为触手，不断的从周围捕捉无力反抗的小星系，通过连续，反复的“投喂”强行地把中心星系堆成了胖胖的椭圆星系。这种第一个阶段单调坍缩和富气体耗散过程为主，第二个阶段以多次并和占优的复合模型并没有一个更好的名字，天文学家们就叫他 “两阶段形成”模型 (Two-phase formation scenario)。随着观测深入，数值模拟日益逼真，这个模型提供的基本框架可以帮助我们更为具体地理解椭圆星系这些宇宙列维坦的形成。

哦，对了，如果这些还不够麻烦的话，现在我们还知道，两个银河系这般的盘星系的并和，也为比会形成椭圆星系，而是很有可能重构出一个不一样的盘结构。就如一场车祸的惨烈程度取决于车速，碰撞的角度，以及车上汽油的多少一样，两个星系并和的轨道，盘的相对绕转角度，以及气体含量也决定了他们最终的命运。银河系和仙女大星系都谈不上是质量很大的星系，热闹一场之后是什么样的面貌还真的不好说。