2019年諾貝爾物理學獎得主迪迪埃·奎洛茲近日受邀出席成電講壇，以“系外行星革命及其對宇宙生命的影響”為主題，為師生帶來一場關于天體物理學前沿的深度分享。這位劍橋大學杰克遜自然哲學教授、瑞士蘇黎世聯邦理工學院物理學雙棲學者，憑借1995年首次發現太陽系外巨行星的突破性成果，成為“系外行星革命”的奠基人。
講座中，奎洛茲以顛覆性發現為切入點，回顧了行星科學范式的轉變。傳統理論認為巖石行星應緊鄰恒星、氣態巨行星分布于外側，但1995年發現的“熱木星”徹底改寫了認知——這顆質量與木星相當的行星公轉周期僅4天，軌道半徑不足水星到太陽距離的十分之一。該發現證實行星遷移現象普遍存在，迫使學界重新審視行星形成機制。隨著觀測技術進步，人類已確認約6000顆系外行星，其中“超級地球”“迷你海王星”等新型天體不斷涌現，部分位于恒星宜居帶內。奎洛茲特別指出TRAPPIST-1系統的特殊價值：該系統包含7顆行星，盡管公轉周期極短，但因宿主恒星溫度較低，部分行星接收的輻射量與地球相近，成為搜尋地外生命的重點目標。
技術革新是推動研究突破的關鍵。奎洛茲系統介紹了主流探測方法：徑向速度法通過測量恒星受行星引力影響產生的微小速度變化間接定位行星；凌日法則捕捉行星過境時恒星亮度0.01%級的衰減信號。更先進的凌日光譜技術已能分析行星大氣成分，通過不同波長下“表觀大小”的變化，成功檢測到水蒸氣、二氧化碳等分子痕跡，甚至發現可能與生命活動相關的臭氧信號。這些技術突破使人類首次具備解析系外行星環境條件的能力。
針對宇宙生命議題，奎洛茲提出獨特視角：地球生命是進化塑造的獨特樣本，但宇宙中豐富的碳、氧等重元素以及行星大氣層的液態環境，為生命存在提供了必要條件。他預測，隨著詹姆斯·韋伯太空望遠鏡等下一代觀測設備投入使用，結合機器學習算法的數據處理能力，人類將在未來20至50年內聚焦類地行星大氣探測，通過尋找甲烷、氧氣等生物標記物，逐步揭開地外生命是否存在之謎。這場跨越天體物理與生命科學的學術盛宴，不僅梳理了系外行星研究從理論顛覆到技術突破的發展脈絡，更為“宇宙中是否存在其他生命”這一終極命題提供了可操作的探索路徑。
